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如圖為一速度選擇器的示意圖，a、b為水平放置的平行金屬板，a、b相距d，極板長l。兩塊中央帶有小孔的絕緣板緊靠金屬板豎直放置，一束具有同一速率的負離子沿水平方向經小孔O進入a、b兩板之間。為了測定離子的速率， a、b分別與一輸出電壓可調的直流電源的正、負極相連，并沿垂直于紙面向里的方向加一磁感應強度為Ｂ的勻強磁場。當a、b間電壓調為U時離子恰能沿水平直線OO'運動，并從小孔O'射出。若撤消加在a、b間的電壓，結果發現離子打在了右擋板上小孔O'下方的P點，測得O'、P間距為

。不計重力作用，試由上述條件確定
（1）離子的入射速率v=？
（2）離子的比荷

（1）

（2）

（1）a、b板間電場強度為

　　（2分）
射入場區的離子受力平衡

　　（2分）
解得：

（1分）
（2）取消電電壓后射入的離子作勻速圓周運動，設半徑為r，則有

（2分）
由牛頓第二定律可得

（2分）
解得：

（1分）

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相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，在y軸左側有一勻強電場，場強大小為E，方向與x軸平行且沿x軸正向，在y軸右側有一勻強磁場，方向垂直紙面向外。現將一擋板放在第一象限內，其與x、y軸的交點M、N到坐標原點的距離均為2L。有一質量為m電荷量為+q的粒子在第二象限內從距x軸為L、y軸為4L的P點由靜止釋放（不計重力），粒子與擋板碰后電荷量不變，速度大小不變方向變為沿y軸正向，當粒子第一次到達y軸時電場消失。求：

（1）粒子第一次到達y軸時距坐標原點多遠？
（2）若使粒子再次打到檔板上，磁感應強度的大小的取值范圍？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(2011·黃岡模擬)如圖所示，空間存在正交的勻強電場和勻強磁場，勻強電場方向豎直向上，勻強磁場的方向垂直紙面向里.有一內壁光滑、底部有帶正電小球的試管.在水平拉力F
作用下，試管向右勻速運動，帶電小球能從試管口處飛出.已知小球質量為m，帶電量為q，場強大小為

關于帶電小球及其在離開試管前的運動，下列說法中正確的是( )

A．洛倫茲力對小球不做功

B．洛倫茲力對小球做正功

C．小球的運動軌跡是一條拋物線

D．維持試管勻速運動的拉力F應逐漸增大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，在xOy平面第一象限整個區域分布一勻強電場，電場方向平行y軸向下．在第四象限內存在一有界勻強磁場，左邊界為y軸，右邊界為

的直線，磁場方向垂直紙面向外．一質量為m、帶電荷量為+q的粒子從y軸上P點以初速度v₀垂直y軸射人勻強電場，在電場力作用下從x軸上Q點以與x軸正方向成45⁰角進入勻強磁場．已知OQ=l，不計粒子重力．求：

（1）P點的縱坐標；
（2）要使粒子能再次進入電場，磁感應強度B的取值范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖（甲）所示，兩光滑導軌都由水平、傾斜兩部分圓滑對接而成，相互平行放置，兩導軌相距L＝lm ，傾斜導軌與水平面成θ＝30°角，傾斜導軌的下面部分處在一垂直斜面的勻強磁場區I中，I區中磁場的磁感應強度B₁隨時間變化的規律如圖（乙）所示，圖中t₁、t₂未知。水平導軌足夠長，其左端接有理想的靈敏電流計G和定值電阻R＝3Ω，水平導軌處在一豎直向上的勻強磁場區Ⅱ中，Ⅱ區中的磁場恒定不變，磁感應強度大小為B₂＝1T ，在t＝0時刻，從斜軌上磁場I 區外某處垂直于導軌水平釋放一金屬棒ab，棒的質量m＝0.1kg，電阻r＝2Ω，棒下滑時與導軌保持良好接觸，棒由斜軌滑向水平軌時無機械能損失，導軌的電阻不計。若棒在斜面上向下滑動的整個過程中，靈敏電流計G的示數大小保持不變，t₂時刻進入水平軌道，立刻對棒施一平行于框架平面沿水平方向且與桿垂直的外力。（g取10m/s²）求：
（1）磁場區I在沿斜軌方向上的寬度d；
（2）棒從開始運動到剛好進入水平軌道這段時間內ab棒上產生的熱量；
（3）若棒在t₂時刻進入水平導軌后，電流計G的電流大小I隨時間t變化的關系如圖（丙）所示（I₀未知），已知t₂到t₃的時間為0.5s，t₃到t₄的時間為1s，請在圖（丁）中作出t₂到t₄時間內外力大小F隨時間t變化的函數圖像。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，空間分布著有理想邊界的勻強電場和勻強磁場．勻強磁場分為Ⅰ、Ⅱ兩個區域，其邊界為MN、PQ，磁感應強度大小均為B，方向如圖所示，Ⅰ區域高度為d，Ⅱ區域的高度足夠大．一個質量為m、電量為q的帶正電的小球從磁場上方的O點由靜止開始下落，進入電、磁復合場后，恰能做勻速圓周運動．
(1)求電場強度E的大小；
(2)若帶電小球運動一定時間后恰能回到O點，求帶電小球釋放時距MN的高度h；
(3)若帶電小球從距MN的高度為3h的O'點由靜止開始下落，為使帶電小球運動一定時間后仍能回到O'點，需將磁場Ⅱ向下移動一定距離（如圖乙所示），求磁場Ⅱ向下移動的距離y及小球從O'點釋放到第一次回到O'點的運動時間T。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在坐標系xoy平面內有一半徑為a的圓形區域，圓心坐標O₁（a,0）圓內分布有垂直于紙面向里的勻強磁場。在直線y=a的上方和直線x=2a的左側區域內，有一沿x軸正向的勻強電場，場強為E。在x=2a處有一平行于y軸的足夠大熒光屏。在O點有一個粒子源，能在第一象限向各個方向垂直磁場發射出質量為m、電荷量為+q、速度大小為v的相同粒子。其中沿x軸正方向的一粒子，恰好能從O₁點的正上方的A點射出磁場。不計粒子的重力。

（1）求磁感應強度B的大小；
（2）求所有射出的粒子打在熒光屏上的范圍；
（3）若撤去熒光屏，保持電場大小不變，方向改為沿y軸負方向。求沿x軸正方向成θ=30⁰射入磁場的粒子在電場中能到達最遠的位置坐標及最后射出磁場的位置坐標。
（4）在（3）情況下，請設計一種方案能使該粒子最終從O點射出，且射出方向與初始射入O點時的方向相反，并在答題卷上畫出軌跡示意圖。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，長度為l的絕緣輕桿一端可繞O點在豎直平面內自由轉動，另一端固定一個質量為m、帶電量為+q的小球，整個裝置處于水平向右的勻強電場中，電場強度E=

。現將小球從最低點A處由靜止釋放，則輕桿可以轉過的最大角度為_____________。若在輕桿的中點施加一個始終垂直于桿的作用力F，F的大小始終保持為2mg，將小球從圖中的B處由靜止釋放后，作用力F的最大功率P_m=_____________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖a，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距L="0.20m" ，電阻R=1.0Ω；有一電阻r=0.5Ω的金屬棒靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，軌道的電阻忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下。
（1）現用一恒力F=0.2N沿軌道方向拉金屬棒ab，使之由靜止沿導軌向右做直線運動。則金屬棒ab達到的穩定速度v₁為多大？
（2）若金屬棒質量m=0.1kg在恒力F=0.2N作用下由靜止沿導軌運動距離為s=4m時獲得速度v₂=2m/s，此過程電阻R上產生的焦耳熱Q_R為多大？
（3）若金屬棒質量未知，現用一外力F沿軌道方向拉棒，使之做勻加速直線運動，測得力F與時間t 的關系如圖b所示，求金屬棒的質量m和加速度a。

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