（10分）如圖所示，MN表示真空室中垂直于紙面放置的感光板，它的一側有勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應強度大小為B. 一個電荷量為q的帶電粒子從感光板上的狹縫O處以垂直于感光板的初速度v射入磁場區域，經一次偏轉到達P點. 經測量P、O間的距離為l，不計帶電粒子受到的重力. 求：
（1）帶電粒子所受洛倫茲力的大小；
（2）帶電粒子的質量。
口算能手系列答案科目：高中物理 來源： 題型：計算題
將氫原子中電子的運動看作繞氫核做勻速圓周運動，這時在研究電子運動的磁效應時，可將電子的運動等效為一個環形電流，環的半徑等于電子的軌道半徑r.現對一氫原子加上一外磁場，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直電子的軌道平面.這時電子運動的等效電流用I1來表示.現將外磁場反向，但磁場的磁感應強度大小不變，仍為B，這時電子運動的等效電流用I2來表示.假設在加上外磁場以及外磁場反向時，氫核的位置，電子運動的軌道平面以及軌道半徑都不變，求外磁場反向前后電子運動的等效電流的差即|I1-I2|等于多少?用m和e表示電子的質量和電量.
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，是一種電子擴束裝置的原理示意圖。直角坐標系原點O處有一電子發射裝置，可以不斷朝xOy平面內x≥0區域任意方向發射電子，電子的速率均為v0，已知電子的電荷量為e、質量為m。在0≤x≤d的區域內分布著沿x軸負方向的勻強電場，場強大小
，在x>d區域內分布著足夠大且垂直于xOy平面向外的勻強磁場，勻強磁場的磁感應強度
。ab為一塊很大的平面感光板，在磁場內平行于y軸放置，電子打到板上后會在板上形成一條亮線。不計電子的重力和電子之間的相互作用。求：
（1）電子進入磁場時速度v的大小；
（2）當感光板沿x軸方向移到某一位置時恰好沒有電子打到板上，求板ab到y軸的距離x1；
（3）保持（2）中感光板位置不動，要使所有電子恰好都能打到感光板上時磁感應強度B′的大小以及電子打到板上形成亮線的長度
。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（18分）如圖，在第二象限的圓形區域I存在勻強磁場，區域半徑為R，磁感應強度為B，且垂直于Oxy平面向里;在第一象限的區域II和區域III內分別存在勻強磁場，磁場寬度相等，磁感應強度大小分別為B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。質量為m、帶電荷量q（q＞0）的粒子a于某時刻從圓形區域I最高點Q（Q和圓心A連線與y軸平行）進入區域I，其速度v＝
。已知a在離開圓形區域I后，從某點P進入區域II。該粒子a離開區域II時，速度方向與x軸正方向的夾角為30°；此時，另一質量和電荷量均與a相同的粒子b從P點進入區域II，其速度沿x軸正向，大小是粒子a的
。不計重力和兩粒子之間的相互作用力。求：
（1）區域II的寬度；
（2）當a離開區域III時，a、b兩粒子的y坐標之差.
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（19分）如圖所示，在勻強電場中建立直角坐標系xOy，y軸豎直向上，一質量為m、電荷量為+q的微粒從x軸上的M點射出，方向與x軸夾角為θ，微粒恰能以速度v做勻速直線運動，重力加速度為g。
(1)求勻強電場場強E；
(2)若再疊加一圓形邊界的勻強磁場，使微粒能到達x軸上的N點，M、N兩點關于原點O對稱，距離為L，微粒運動軌跡也關于y軸對稱。已知磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直xOy平面向外，求磁場區域的最小面積S及微粒從M運動到N的時間t。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示的坐標平面內，y軸左側存在方向垂直紙面向外、磁感應強度大小B1＝0.20 T的勻強磁場，在y軸的右側存在方向垂直紙面向里，寬度d＝12.5 cm的勻強磁場B2，某時刻一質量m＝2.0×10－8 kg、電荷量q＝＋4.0×10－4 C的帶電微粒(重力可忽略不計)，從x軸上坐標為(－0.25 m,0)的P點以速度v0＝2.0×103 m/s沿y軸正方向運動．試求：
(1)微粒在y軸左側磁場中運動的軌道半徑；
(2)微粒第一次經過y軸時，速度方向與y軸正方向的夾角；
(3)要使微粒不能從右側磁場邊界飛出，B2應滿足的條件．
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，在以坐標原點O為圓心．半徑為R的半圓形區域內，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應強度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計重力）從O點沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經t0時間從P點射出。
（1）求電場強度的大小和方向。
（2）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點以相同的速度射入，經
時間恰從半圓形區域的邊界射出。求粒子運動加速度的大小。
（3）若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點射入，且速度為原來的4倍，
求粒子在磁場中運動的時間。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（10分）有一種質譜儀的工作原理圖如圖所示。靜電分析器是四分之一圓弧的管腔，內有沿圓弧半徑方向指向圓心O1的電場，且與圓心O1等距各點的電場強度大小相等。磁分析器中以O2為圓心、圓心角為90°的扇形區域內，分布著方向垂直于紙面的勻強磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行。由離子源發出一個質量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計），經加速電場加速后，從M點沿垂直于該點的電場方向進入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧做勻速圓周運動，并從N點射出靜電分析器。而后離子由P點射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點射出，并進入收集器。已知加速電場的電壓為U，磁分析器中磁場的磁感應強度大小為B。
（1）請判斷磁分析器中磁場的方向；
（2）求靜電分析器中離子運動軌跡處電場強度E的大小；
（3）求磁分析器中Q點與圓心O2的距離d。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
一個帶正電的微粒，從A點射入水平方向的勻強電場中，微粒沿直線AB運動，如圖，AB與電場線夾角θ=30°，已知帶電微粒的質量m=1.0×10－7kg，電量q=1.0×10－10C，A、B相距L=20cm．（取g=10m/s2，結果保留二位有效數字）求：
（1）說明微粒在電場中運動的性質，要求說明理由．
（2）電場強度的大小和方向？
（3）要使微粒從A點運動到B點，微粒射入電場時的最小速度是多少？
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