复合场练习题(含答案)
复合场例题与习题(含答案)
高三物理复合场例题与习题（含答案）例1．设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场。
已知电场强度和磁感强度的方向是相同的，电场强度的大小E =4.0V/m ，磁感强度的大小B =0.15T 。
今有一个带负电的质点以=υ20m/s 的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量q 与质量之比q/m 以及磁场的所有可能方向。
例2．一带电液滴在如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场中运动。
已知电场强度为E ，竖直向下；磁感强度为B ，垂直纸面向内。
此液滴在垂直于磁场的竖直平面内做匀速圆周运动，轨道半径为R 。
问：（1）液滴运动速率多大？方向如何？（2）若液滴运动到最低点A 时分裂成两个液滴，其中一个在原运行方向上作匀速圆周运动，半径变为3R ，圆周最低点也是A ，则另一液滴将如何运动？例3．如图所示，半径为R 的光滑绝缘竖直环上，套有一电量为q 的带正电的小球，在水平正交的匀强电场和匀强磁场中。
已知小球所受电场力与重力的大小相等。
磁场的磁感强度为B 。
则 （1）在环顶端处无初速释放小球，小球的运动过程中所受的最大磁场力。
（2）若要小球能在竖直圆环上做完整的圆周运动，在顶端释放时初速必须满足什么条件？例4．如图所示，直角坐标系xOy 位于竖直平面内，其x 轴沿水平方向，在该空间有一沿水平方向足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂直于xOy 平面向里，磁感强度为B ，磁场区域的上、下边界面距x 轴的距离均为d 。
一质量为m 、电量为q 的带正电的微粒从坐标原点O 沿+x 方向发射。
求：（1）若欲使该微粒发射后一直沿x 轴运动，求发射速度的值v 0（2）若欲使发射后不从磁场区域的上界面飞出磁场，求发射速度允许的最大值v 0m复合场（习题）1． 如图3-4-1所示，带电平行板中匀强电场竖直向上，匀强磁场方向 垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a 点滑下，经过轨道 端点P 进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使小球从稍低些的 b 点开始自由滑下，在经过P 点进入板间的运动过程中 A 、 动能将会增大 B 、其电势能将会增大C 、 受的洛伦兹力增大D 、小球所受的电场力将会增大2．如图3-4-2所示的正交电磁场区，有两个质量相同、带同种电荷的带电粒子，电量分别为q a 、、q b ，它们沿水平方向以相同速率相对着直线穿过电磁场区，则A 、它们若带负电，则 q a 、>q bB 、它们若带负电，则 q a 、<qb C 、它们若带正电，则 q a 、>q b D 、它们若带正电，则q a 、<q b3．氢原子进入如图3-4-3所示的磁场中，在电子绕核旋转的角速度不变的前提下 A 、如电子逆时针转，旋转半径增大 B 、如电子逆时针转，旋转半径减小 C 、如电子顺时针转，旋转半径增大 D 、如电子顺时针转，旋转半径减小4．如图3-4-4所示，带电粒子在没有电场和磁场的空间以v 从坐标原点O 沿x 轴方向做匀速直线运动，若空间只存在垂直于xoy 平面的匀强磁场时，粒子通过P 点时的动能为E k ；当空间只存在平行于y 轴的匀强电场时，则粒子通过P 点时的动能为 A 、E k B 、2E k C 、4E k D 、5E k5．质量为m ，电量为q 带正电荷的小物块，从半径为R 场强度E ，磁感应强度为B 的区域内，如图3-4-56．如图3-4-6所示，空间分布着图示的匀强电场E （宽为L ）和匀强磁场B ，一带电粒子质量为m ，电量为q （重力不计）。
高二物理【磁场】复合场练习题 带解析
班级姓名学号高二物理第三章《磁场》复合场练习题一、选择题：1、一个带正电荷的微粒（重力不计）穿过图中匀强电场和匀强磁场区域时，恰能沿直线运动，则欲使电荷向下偏转，应采用的办法是（）A．增大电荷质量．B．增大电荷电量．C．减少入射速度．D．增大磁感应强度．2、如图所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动．比较它们的重力G a、G b、G c的关系，正确的是( )A．G a最大B．G b最大C．G c最大D．G c最小3、如图所示，空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域并沿直线运动，从C点离开场区；如果这个场区只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区。
设粒子在上述三种情况下，从A到B、从A到C和从A到D所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2、和t3的大小，则（）A、t1=t2=t3B、t1=t2＜t3C、t1＜t2=t3D、t1＜t2＜t34、在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。
取坐标如图。
一带电粒子沿x 轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。
不计重力的影响，电场强度E 和磁感强度B 的方向可能是（ ）A ． E 和B 都沿x 轴正方向 B ． E 沿y 轴正向，B 沿z 轴正向C ． E 沿x 轴正向，B 沿y 轴正向D ．E 、B 都沿z 轴正向5、一长方形金属块放在匀强磁场中，将金属块通以电流，磁场方向和电流方向如图所示，则金属块两表面M 、N 的电势高低情况是（ ） A ．N M ϕϕ<． B ．N M ϕϕ=． C ．N M ϕϕ>． D ．无法比较．6、设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零，C 点是运动的最低点，忽略重力，以下说法中正确的是（ ） A ．这离子必带正电荷．B ．A 点和B 点位于同一高度．C ．离子在C 点时速度最大．D ．离子到达B 点后，将沿原曲线返回A 点．二、填空题：7、一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。
10复合场--练习
复合场 限时练习1. 一匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，ab 为半圆，ac 、bd 与直径ab 共线，ac 间的距离等于半圆的半径。
一束质量为m 、电荷量为q （q >0）的粒子，在纸面内从c 点垂直于ac 射入磁场，这些粒子具有各种速率。
不计粒子之间的相互作用。
在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为（ ） A. 76m qB π B. 54m qB π C. 43m qB π D. 32m qBπ 【答案】C2. 真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a 和3a 的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。
一速率为v 的电子从圆心沿半径方向进入磁场。
已知电子质量为m ，电荷量为e ，忽略重力。
为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（ ）A. 32mv aeB. mv aeC. 34mv aeD. 35mv ae【答案】C3. 如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a 、b 、c 电荷量相等，质量分别为m a 、m b 、m c 。
已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动。
下列选项正确的是（ ）A ．a b cm m m >> B ．b a c m m m >> C ．a c bm m m >> D ．c b a m m m >> 【答案】B4. 如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点。
大量相同的带电粒子以相同的速率经过P 点，在纸面内沿不同的方向射入磁场。
若粒子射入速率为1v ，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为2v ，相应的出射点分布在三分之一圆周上。
【物理】物理带电粒子在复合场中的运动题20套(带答案)
一、带电粒子在复合场中的运动专项训练1．压力波测量仪可将待测压力波转换成电压信号，其原理如图1所示，压力波p （t ）进入弹性盒后，通过与铰链O 相连的“”型轻杆L ，驱动杆端头A 处的微型霍尔片在磁场中沿x 轴方向做微小振动，其位移x 与压力p 成正比（,0x p αα=>）．霍尔片的放大图如图2所示，它由长×宽×厚=a×b×d ，单位体积内自由电子数为n 的N 型半导体制成，磁场方向垂直于x 轴向上，磁感应强度大小为0(1)0B B x ββ=->，．无压力波输入时，霍尔片静止在x=0处，此时给霍尔片通以沿12C C 方向的电流I ，则在侧面上D 1、D 2两点间产生霍尔电压U 0.（1）指出D 1、D 2两点那点电势高；（2）推导出U 0与I 、B 0之间的关系式（提示：电流I 与自由电子定向移动速率v 之间关系为I=nevbd ，其中e 为电子电荷量）；（3）弹性盒中输入压力波p （t ），霍尔片中通以相同的电流，测得霍尔电压U H 随时间t 变化图像如图3，忽略霍尔片在磁场中运动场所的电动势和阻尼，求压力波的振幅和频率．（结果用U 0、U 1、t 0、α、及β）【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题【答案】(1) D 1点电势高 (2) 001IB U ne d= (3) 101(1)U A U αβ=- ，012f t =【解析】【分析】由左手定则可判定电子偏向D 2边，所以D 1边电势高；当电压为U 0时，电子不再发生偏转，故电场力等于洛伦兹力，根据电流I 与自由电子定向移动速率v 之间关系为I=nevbd 求出U 0与I 、B 0之间的关系式；图像结合轻杆运动可知，0-t 0内，轻杆向一侧运动至最远点又返回至原点，则可知轻杆的运动周期，当杆运动至最远点时，电压最小，结合U 0与I 、B 0之间的关系式求出压力波的振幅．解：（1）电流方向为C 1C 2，则电子运动方向为C2C1，由左手定则可判定电子偏向D 2边，所以D 1边电势高；（2）当电压为U 0时，电子不再发生偏转，故电场力等于洛伦兹力0U qvB qb= ① 由电流I nevbd =得：Iv nebd=② 将②带入①得00IB U ned=（3）图像结合轻杆运动可知，0-t 0内，轻杆向一侧运动至最远点又返回至原点，则轻杆的运动周期为T=2t 0 所以，频率为: 012f t =当杆运动至最远点时，电压最小，即取U 1，此时0(1)B B x β=- 取x 正向最远处为振幅A ，有：01(1?)IB U A nedβ=- 所以：00011(1)1IB U ned IB A U Aned ββ==-- 解得：01U U A U β-=根据压力与唯一关系x p α=可得xp α=因此压力最大振幅为：01m U U p U αβ-=2．如图，ABD 为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB 段是水平的，BD 段为半径R =0.25m 的半圆,两段轨道相切于B 点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E =5.0×103V/m 。
高二物理复合场试题
高二物理复合场试题1.（12分）如图所示，匀强电场场强E=4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向垂直纸面向里。
质量m=1kg的带正电小物体A，从M点沿粗糙、绝缘的竖直墙壁无初速下滑，它滑行h=0.8m到N点时脱离墙壁做曲线运动，在通过P点瞬时，A受力平衡，此时其速度与水平方向成θ=45°角，且P点与M点的高度差为H=1.6m，当地重力加速度g取10m/s2。
求：；（1）A沿墙壁下滑时，克服摩擦力做的功Wf（2）P点与M点的水平距离s。
=－6J，(2) s=0.6m【答案】(1)Wf【解析】，由题意分析物体受力情况，物体在N点恰脱离墙面，有：（1）设物体滑到N点时速度为v1①M→N过程，由动能定理有：②联解①②并代入数据得：=－6J，即克服摩擦力做功6J。
③Wf（2）设物体运动到P点时速度为v，由题意和左手定则知物体在P点受力平衡，有：2④⑤N→P过程，由动能定理知：⑥联解④⑤⑥并代入数据得：s=0.6m ⑦评分参考意见：本题满分12分，其中①②④⑤⑥式各2分，③⑦式各1分；若有其他合理解法且答案正确，可同样给分。
【考点】带电物体在复合场中的运动和动能定理2.如图所示，在x<0且y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面向里.磁感应强度大小为B，在x>0且y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场. 一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的M点沿y轴负方向垂直射入磁场，结果带电粒子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场，经电场偏转后打到x轴上的P点，已知===l。
不计带电粒子所受重力，求：（1）带电粒子进入匀强磁场时速度的大小；（2）带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间；（3）匀强电场的场强大小.【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）设带电粒子射入磁场时的速度大小为v，由带电粒子射入匀强磁场的方向和几何关系可知，带电粒子在磁场中做圆周运动，圆心位于坐标原点，半径为l。
高中物理带电粒子在复合场中的运动题20套(带答案)含解析
一、带电粒子在复合场中的运动专项训练1．下图为某种离子加速器的设计方案.两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场.其中MN 和M N ''是间距为h 的两平行极板，其上分别有正对的两个小孔O 和O '，O N ON d ''==，P 为靶点，O P kd '=（k 为大于1的整数）。
极板间存在方向向上的匀强电场，两极板间电压为U 。
质量为m 、带电量为q 的正离子从O 点由静止开始加速，经O '进入磁场区域.当离子打到极板上O N ''区域（含N '点）或外壳上时将会被吸收。
两虚线之间的区域无电场和磁场存在，离子可匀速穿过。
忽略相对论效应和离子所受的重力。
求：（1）离子经过电场仅加速一次后能打到P 点所需的磁感应强度大小； （2）能使离子打到P 点的磁感应强度的所有可能值；（3）打到P 点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间。
【来源】2015年全国普通高等学校招生统一考试物理（重庆卷带解析) 【答案】（1）22qUm B =（2）22nqUm B =，2(1,2,3,,1)n k =-L （3）2222(1)t qum k -磁，22(1)=k m t h qU-电 【解析】 【分析】带电粒子在电场和磁场中的运动、牛顿第二定律、运动学公式。
【详解】（1）离子经电场加速，由动能定理：212qU mv =可得2qUv m=磁场中做匀速圆周运动：2v qvB m r=刚好打在P 点，轨迹为半圆，由几何关系可知：2kd r =联立解得B =； （2）若磁感应强度较大，设离子经过一次加速后若速度较小，圆周运动半径较小，不能直接打在P 点，而做圆周运动到达N '右端，再匀速直线到下端磁场，将重新回到O 点重新加速，直到打在P 点。
设共加速了n 次，有：212n nqU mv =2nn nv qv B m r =且：2n kd r =解得：B =，要求离子第一次加速后不能打在板上，有12d r >且：2112qU mv =2111v qv B m r =解得：2n k <，故加速次数n 为正整数最大取21n k =- 即：B =2(1,2,3,,1)n k =-L ；（3）加速次数最多的离子速度最大，取21n k =-，离子在磁场中做n -1个完整的匀速圆周运动和半个圆周打到P 点。
物理复合场试题及答案
物理复合场试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 在复合场中，一个带电粒子受到的电场力和磁场力的方向关系是（）。
A. 相反B. 垂直C. 相同D. 无法确定2. 一个带正电的粒子在垂直于磁场方向的电场中做匀速圆周运动，以下说法正确的是（）。
A. 粒子受到的电场力提供向心力B. 粒子受到的磁场力提供向心力C. 粒子受到的电场力和磁场力的合力提供向心力D. 粒子受到的力相互抵消3. 在复合场中，一个带电粒子做螺旋运动，其轨迹半径与哪些因素有关？（）A. 粒子的电荷量B. 粒子的质量C. 磁场的强度D. 所有以上因素4. 一个带电粒子在复合场中的运动轨迹是直线，可以推断出（）。
A. 粒子只受到电场力作用B. 粒子只受到磁场力作用C. 粒子受到的电场力和磁场力相互抵消D. 粒子受到的电场力和磁场力方向相反5. 在复合场中，一个带电粒子受到的电场力和磁场力大小相等，其运动状态可能是（）。
A. 静止B. 匀速直线运动C. 匀速圆周运动D. 螺旋运动6. 一个带电粒子在复合场中做匀速圆周运动，其速度大小保持不变，这是因为（）。
A. 电场力做功B. 磁场力不做功C. 电场力和磁场力大小相等D. 粒子的动能不变7. 在复合场中，一个带电粒子的轨迹是抛物线，可以推断出（）。
A. 粒子只受到电场力作用B. 粒子只受到磁场力作用C. 粒子受到的电场力和磁场力方向相反D. 粒子受到的电场力和磁场力方向相同8. 一个带电粒子在复合场中做匀速直线运动，以下说法错误的是（）。
A. 粒子受到的电场力和磁场力相互抵消B. 粒子受到的电场力和磁场力大小相等C. 粒子受到的电场力和磁场力方向相反D. 粒子受到的电场力和磁场力方向相同9. 在复合场中，一个带电粒子受到的电场力和磁场力的合力为零，其运动状态可能是（）。
A. 静止B. 匀速直线运动C. 匀速圆周运动D. 加速运动10. 一个带电粒子在复合场中的运动轨迹是椭圆，可以推断出（）。
复合场的习题
专题三、带电粒子在复合场中的运动一、复合场1．复合场(1)叠加场：电场、______、重力场共存，或其中某两场共存．(2)组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠或在同一区域，电场、磁场________出现．2考点一带电粒子在叠加场中的运动1.是否考虑粒子重力(1)对于微观粒子，如_____、_________、________等，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些实际物体，如_______、______、_____________等一般应当考虑其重力.(2)在题目中有明确说明是否要考虑重力的，按题目要求处理.(3)不能直接判断是否要考虑重力的，在进行受力分析与运动分析时，要结合运动状态确定是否要考虑重力.2.分析方法(1)弄清复合场的组成.如磁场、电场的复合,磁场、重力场的复合,磁场、电场、重力场三者的复合等.(2)正确受力分析,除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的分析.(3)确定带电粒子的运动状态,注意运动情况和受力情况的结合.(4)对于粒子连续通过几个不同区域、不同种类的场时,要分阶段进行处理.3．带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动情况分类(1)磁场力、重力并存①若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做_________直线运动．②若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因F洛不做功，故________能守恒，由此可求解问题．(2)电场力、磁场力并存(不计重力的微观粒子)①若电场力和洛伦兹力平衡，则带电体做________直线运动．②若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因F洛不做功，可用_______定理求解问题．(3)电场力、磁场力、重力并存①若三力平衡，一定做_______直线运动．②若重力与电场力平衡，一定做________圆周运动．③若合力不为零且与速度方向不垂直，将做复杂的曲线运动，因F洛不做功，可用能量守恒或动能定理求解问题．4．带电粒子在复合场中有约束情况下的运动带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，常见的运动形式有直线运动和圆周运动，此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况，并注意洛伦兹力不做功的特点，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果．【典例1】一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域.设电场和磁场区域有明确的分界线,且分界线与电场强度方向平行,如图中的虚线所示.在如图所示的几种情况中,可能出现的是( )例题2．有人设计了一种带电颗粒的速率分选装置，其原理如图所示，两带电金属板间有匀强电场，方向竖直向上，其中PQNM矩形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场．一束比荷(电荷量与质量之比)均为1k的带正电颗粒，以不同的速率沿着磁场区域的水平中心线为O′O进入两金属板之间，其中速率为v0的颗粒刚好从Q点处离开磁场，然后做匀速直线运动到达收集板．重力加速度为g，PQ＝3d，NQ＝2d，收集板与NQ的距离为l，不计颗粒间相互作用．求：(1)电场强度E的大小；(2)磁感应强度B的大小；例题3如图所示，匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的，且宽度相等均为d ，电场方向在纸平面内竖直向下，而磁场方向垂直于纸面向里，一带正电的粒子从O 点以速度v 0沿垂直电场方向进入电场，从A 点射出电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半，当粒子从磁场右边界上C 点穿出磁场时速度方向与进入电场O 点时的速度方向一致，已知d 、v 0(带电粒子重力不计)，求：(1)粒子从C 点穿出磁场时的速度大小v ； (2)电场强度E 和磁感应强度B 的比值EB.[例4] 如右图所示，在磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒OO ′在竖直面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为α.一质量为m 、带电荷量为＋q 的圆环A 套在OO ′棒上，圆 环与棒间的动摩擦因数为μ，且μ<tan α.现让圆环A 由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中： (1)圆环A 的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？ (2)圆环A 能够达到的最大速度为多大？专题三练习1.在空间某一区域中既存在匀强电场，又存在匀强磁场.有一带电粒子，以某一速度从不同方向射入到该区域中(不计带电粒子受到的重力)，则该带电粒子在区域中的运动情况可能是() .做匀速直线运动 B.做匀速圆周运动 C.做匀变速直线运动 D.做匀变速曲线运动2.如图所示，匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向水平指向纸外，有一电子(不计重力)，恰能沿直线从左向右飞越此区域，若电子以相同的速率从右向左水平飞入该区域，则电子将().沿直线飞越此区域 B.向上偏转 C.向下偏转 D.向纸外偏转3.某电子以固定的正电荷为圆心在匀强磁场中做匀速圆周运动,磁场方向垂直于它的运动平面,电子所受正电荷的电场力恰好是磁场对它的作用力的3倍,若电子电荷量为e,质量为m,磁感应强度为B,那么电子运动的可能角速度是().4B emB. 3B emC.2B emD. B em4.如图所示，质量为m ，电荷量为e 的质子以某一初速度从坐标原点O 沿x 轴正方向进入场区，若场区仅存在平行于y 轴向上的匀强电场时，质子通过P(d ，d)点时的动能为5Ek ；若场区仅存在垂直于xOy 平面的匀强磁场时，质子也能通过P 点.不计质子的重力.设上述匀强电场的电场强度大小为E ，匀强磁场的磁感应强度大小为B ，则下列说法中正确的是(). k 3E E ed =B. k5E E ed =C.B ed=D. B ed=5.如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a 、b ，相距为d ，ab 间的电场强度为E ，今有一带正电的微粒从a 板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b 板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d 的狭缝穿过b 板而进入bc 区域，bc 区域的宽度也为d ，所加电场大小为E ，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁场磁感应强度大小等于E/v0，重力加速度为g ，则下列关于粒子运动的有关说法正确的是( )A.粒子在ab 区域的运动时间为0v gB.粒子在bc 区域中做匀速圆周运动，圆周半径r=2dC.粒子在bc 区域中做匀速圆周运动，运动时间为d6v πD.粒子在ab 、bc 区域中运动的总时间为(6)d3v π+6.如图所示,两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E 和匀强磁场B,有一个带正电的小球(电荷量为+q,质量为m)从电磁复合场上方的某一高度处自由落下,那么,带电小球可能沿直线通过的电磁复合场是( ) 7、带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图8－3－15所示，所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间内，带电质点将( )A ．可能做直线运动B ．可能做匀减速运动C ．一定做曲线运动D ．可能做匀速圆周运动8．质量为m ，带电荷量为－q 的微粒以速度v 与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．如果微粒做匀速直线运动，则下列说法正确的是( ) A ．微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用 B ．微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用 C ．匀强电场的电场强度E ＝2mgqD ．匀强磁场的磁感应强度B ＝mgqv9、已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U 加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E 和匀强磁场B 的复合场中(E 和B 已知)，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则( ) A ．小球可能带正电B ．小球做匀速圆周运动的半径为r ＝1B2UEgC ．小球做匀速圆周运动的周期为T ＝2πEBgD ．若电压U 增大，则小球做匀速圆周运动的周期增加10、带电小球以一定的初速度v 0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h 1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 2，若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 3，如图8－3－23所示，不计空气阻力，则( )A ．h 1＝h 2＝h 3B ．h 1＞h 2＞h 3C ．h 1＝h 2＞h 3D ．h 1＝h 3＞h211、如图8－3－24所示为一个质量为m、电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是下图中的()12、在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向如图所示；现有一个带电粒子在该平面内从x轴上的P点，以垂直于x轴的初速度v0进入匀强电场，恰好经过y轴上的Q点且与y轴成45°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场．已知OP之间的距离为d，(不计粒子的重力)求：(1)Q点的坐标；(2)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间．13、如图所示,真空中有以O′为圆心,r为半径的圆柱形匀强磁场区域,圆的最下端与x轴相切于坐标原点O,圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切,磁感应强度为B，方向垂直纸面向外,在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场.现从坐标原点O向纸面内不同方向发射速率相同的质子,质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r,已知质子的电荷量为e,质量为m,不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力.求: (1)质子进入磁场时的速度大小;(2)沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间.14．如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为1.0×10－4 kg，带4.0×10－4 C正电荷，小球在棒上可以滑动，将此棒竖直放置在沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中．匀强电场的电场强度E＝10 N/C，方向水平向右，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，方向为垂直纸面向里，小球与棒间动摩擦因数为μ＝0.2，求小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度和最大速度．(设小球在运动过程中所带电荷量保持不变，g取10 m/s2)习题答案17、解析：(1)小物体A 在N 点有 F N ＝0，qv N B ＝qE ，v N ＝EB对小物体A 从M 到N 的运动应用动能定理得 mgh －W 阻＝12mv 2N －0 W 阻＝mgh －12mv 2N ＝6 J.(2)根据小物体A 通过P 点的瞬时受力分析，θ＝45°，qE ＝mg ，q ＝mg E ＝2.5 C cos θ＝mg qv P B ，v P ＝mgqB cos θ＝2 2 m/s对小物体A 从N 到P 的运动应用动能定理得 mg (H －h )－qEx ＝12mv 2P －12mv 2N 故x ＝0.6 m.18、解析：(1)设Q 点的纵坐标为h ，到达Q 点的水平分速度为v x ，则由类平抛运动的规律可知h ＝v 0t d ＝v x t /2 tan45°＝v x /v 0 得h ＝2d ，故Q 点的坐标为(0,2d )．(2)粒子在电、磁场中的运动轨迹如图所示，设粒子在磁场中运动的半径为R ，周期为T .则由几何关系可知： R ＝22d T ＝2πR /v v ＝2v 0 粒子在磁场中的运动时间为t 2 t 2＝7T /8 粒子在电场中的运动时间为t 1 t 1＝2d /v 0 得总时间t ＝t 1＋t 2＝(7π＋4)d /(2v 0)．19、【详解】(1)由洛伦兹力公式和牛顿第二定律,得: 2mv Bev r=,解得: B er v m =.(2)若质子沿y 轴正方向射入磁场,则以N 为圆心转过14圆弧后从点垂直电场方向进入电场,质子在磁场中有:2m T B e π=,得: B 1m t T 42eB π==进入电场后质子做类平抛运动,y 方向上的位移22E1eE y r at t 22m===(2分)解得:E t =(2分)则:B E m t t t 2eBπ=+=+(2分)【答案】(1) B erm(2) m2eB π+14解析：带电小球沿绝缘棒下滑过程中，受竖直向下的重力，竖直向上的摩擦力，水平方向弹力和洛伦兹力及电场力作用．当小球静止时，弹力等于电场力，小球在竖直方向所受摩擦力最小，小球加速度最大，小球运动过程中，弹力等于电场力与洛伦兹力之和，随着小球运动速度的增大，小球所受洛伦兹力增大，小球在竖直方向的摩擦力也随之增大，小球加速度减小，速度增大，当球的加速度为零时，速度达最大．小球刚开始下落时，加速度最大，设为a m ，这时竖直方向有mg －F f ＝ma ①在水平方向上有qE －F N ＝0② 又F f ＝μF N ③由①②③解得a m ＝mg －μqEm，代入数据得a m ＝2 m/s 2.小球沿棒竖直下滑，当速度最大时，加速度a ＝0 在竖直方向上mg －F ′f ＝0④在水平方向上q v m B ＋qE －F N ′＝0⑤ 又F ′f ＝μF N ′⑥由④⑤⑥解得v m ＝mg －μqEμqB，代入数据得v m ＝5 m/s.二、带电粒子在复合场中运动的应用实例1．电视显像管电视显像管是应用电子束____________(填“电偏转”或“磁偏转”)的原理来工作的，使电子束偏转的________(填“电场”或“磁场”)是由两对偏转线圈产生的．显像管工作时，由________发射电子束，利用磁场来使电子束偏转，实现电视技术中的________，使整个荧光屏都在发光．2．速度选择器(如图1所示)(1)平行板中电场强度E 和磁感应强度B 互相________．这种装置能把具有一定________的粒子选择出来，所以叫做速度选择器．(2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是qE ＝qvB ，即v ＝________.3．磁流体发电机(1)磁流体发电是一项新兴技术，它可以把________直接转化为电能．(2)根据左手定则，如图2中的B 是发电机________．(3)磁流体发电机两极板间的距离为l ，等离子体速度为v ，磁场的磁感应强度为B ，则由qE ＝q Ul ＝qvB 得两极板间能达到的最大电势差U ＝________.4．电磁流量计工作原理：如图3所示，圆形导管直径为d ，用________________制成，导电液体在管中向左流动，导电液体中的自由电荷(正、负离子)，在洛伦兹力的作用下横向偏转，a 、b 间出现电势差，形成电场，当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时，a 、b 间的电势差就保持稳定，即：qvB ＝________＝________，所以v ＝________，因此液体流量Q ＝Sv ＝__________ 5．霍尔效应在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当____________与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现 了__________，这种现象称为霍尔效应，所产生的电势差称为霍 尔电势差，其原理如图4所示．例题1、对铀235的进一步研究在核能的开发和利用中具有重要意义．如图所示，质量为m 、电荷量为q 的铀235离子，从容器下方的小孔S1不断飘入加速电场，其初速度可视为零，然后经过小孔S 2垂直于磁场方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，做半径为R 的匀速圆周运动．离子行进半个圆周后离开磁场并被收集，离开磁场时离子束的等效电流为I.不考虑离子重力及离子间的相互作用．(1)求加速电场的电压U ；(2)求出在离子被收集的过程中任意时间t 内收集到离子的质量M ；例2 如图所示，磁流体发电机的极板相距d ＝0.2 m ，极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，B ＝1.0T .外电路中可变负载电阻R 用导线与极板相连．电离气体以速率v ＝1100 m/s 沿极板射入，极板间电离气体等效内阻r ＝0.1 Ω，试求此发电机的最大输出功率为多大？例题3 、电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。
复合场练习
复合场练习1.如图所示，在地面附近有一个范围足够大的相互正交的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向外，一质量为m、带电量为-q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动.（重力加速度为g）（1）求此区域内电场强度的大小和方向；（2）若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水平方向成45°的角，如图所示.则该微粒至少需要经过多长时间运动到距地面最高点?最高点距地面多高?2．如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面夹角为37°，固定在竖直平面内，垂直纸面向里的匀强磁场B充满杆所在的空间，杆与B垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为0.4 mg，已知小环的带电量为q，问：(1)小环带什么电?(2)小环滑到P处时的速度多大?3．如图所示，AB为一段光滑绝缘水平轨道，BCD为一段光滑的圆弧轨道，半径为R，今有一质量为m、带电量为+q的绝缘小球，以速度v0从A点向B点运动，后又沿弧BC做圆周运动，到C点后由于v0较小，故难运动到最高点．如果当其运动至C点时，忽然在轨道区域加一匀强电场和匀强磁场，使其能运动到最高点此时轨道弹力为0，且贴着轨道做匀速圆周运动，求：（1）匀强电场的方向和大小；（2）磁场的方向和磁感应强度．4．如图所示，在x<0与x>0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面向里，且B1>B2．一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O点，B1与B2的比值应满足什么条件?5．如图所示，一个质量为m、电荷量为q的正离子，从A点正对着圆心O以速度v 射入半径为R 的绝缘圆筒中．圆筒内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B ．要使离子与圆筒内壁碰撞多次后转一圈仍从A 点射出，求正离子在磁场中运动的时间t ?（设离子与圆筒内壁碰撞时无能量和电荷量损失，不计离子的重力）6．如图所示，在y>0的空间中存在匀强电场，场强沿y 轴负方向;在y<0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy 平面（纸面）向外．一电荷量为q 、质量为m 的带正电的运动粒子，经过y 轴上y=h 处的点P 1时速率为v 0，方向沿x 轴正方向，经过x 轴上x =2h 处的P 2点进入磁场，并经过y 轴上y=-2h 处的P 3点．不计重力．求:（1）电场强度的大小?（2）粒子到达P 2时速度的大小和方向?（3）磁感应强度的大小?7．如图所示，abcd 是一个正方形的盒子，在cd 边的中点有一小孔e ，盒子中存在着沿ad 方向的匀强电场，场强大小为E ，一粒子源不断地从a 处的小孔沿ab 方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v 0，经电场作用后恰好从e 处的小孔射出，现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B （图中未画出），粒子仍恰好从e 孔射出。
高二复合场练习(含答案)
2016届定时练习13 ------复合场1，复合场(1)组合场：电场、磁场、重力场各位于一定的区域内，并不重叠或在同一区域 (2)叠加场：部分叠加场指电场、磁场、重力场中某两场共存．全叠加场指电场、磁场、重力场三场并存,2，带电粒子在复合场中运动的处理方法(1)搞清楚复合场的组成，一般是磁场、电场的复合；磁场、重力场的复合；磁场、重力场、电场的复合；电场和磁场分区域存在．(2)正确进行受力分析，除重力、弹力、摩擦力外还要特别关注电场力和磁场力的分析． (3)确定带电粒子的运动状态．注意将运动情况和受力情况结合进行分析． (4)对于粒子连续经过几个不同场的情况，要分段进行分析、处理． (5)画出粒子的运动轨迹，灵活选择不同的运动规律．,3，带电粒子的重力问题（1） 仔细审题，看题中是否有（粒子重力不计）（2） 基本粒子（正离子、负离子、质子、电子等）重力不计 （3） 带电小球、液滴、尘埃要考虑重力（4） 根据题中的数据计算重力、电场力、磁场力的大小，若重力远远小于电场力或磁场力，则重力不计（5） 根据带电粒子的运动情况来判断是否考虑重力1、如图所示，MN 是纸面内的一条直线，其所在空间只充满与纸面平行的匀强电场或只充满与纸面垂直的匀强磁场的单一场区(场区都足够大)，现有一重力不计的带电粒子从MN 上的O 点以水平初速度v 0沿纸面射入场区，下列判断正确的是( )A ．如果粒子回到MN 上时速率不变，则该空间存在的一定是磁场B ．如果粒子回到MN 上时速率增大，则该空间存在的一定是电场C ．若只增大水平初速度v 0，发现粒子再回到MN 上时速度方向与增大前相同，则该空间存在的一定是磁场D ．若只增大水平初速度v 0，发现粒子再回到MN 所用的时间发生变化，则该空间存在的一定是电场2． 质量为m ，电荷量为q 的微粒以速度v 与水平方向成θ角从O 点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A ，下列说法中正确的是( )A ．该微粒一定带负电荷B ．微粒从O 到A 的运动可能是匀变速运动C ．该磁场的磁感应强度大小为mg cos θqvD ．该电场的场强为Bv cos θ3．如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E .平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2.平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场．下列表述正确的是 ( )． A ．质谱仪是分析同位素的重要工具 B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C ．能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于E BD ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的荷质比越小 4．利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B 垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I ，CD 两侧面会形成电势差U CD ，下列说法中正确的是( )A ．电势差U CD 仅与材料有关B ．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差U CD <0C ．仅增大磁感应强度时，电势差U CD 变大D ．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平5．有一带电荷量为＋q 、重为G 的小球，从竖直的带电平行板上方h 处自由落下，两极板间匀强磁场的磁感应强度为B ，方向如图所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时( )A ．一定做曲线运动B ．不可能做曲线运动C ．有可能做匀速运动D ．有可能做匀加速直线运动6．如图所示，一个质量为m 、电荷量为q 的带电小球从M 点自由下落，M 点距场区边界PQ 高为h ，边界PQ 下方有方向竖直向下、电场强度为E 的匀强电场，同时还有垂直于纸面的匀强磁场，小球从边界上的a 点进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，并从边界上的b 点穿出，重力加速度为g ，不计空气阻力，则以下说法正确的是 ( )．A ．小球带负电荷，匀强磁场方向垂直于纸面向外B ．小球的电荷量与质量的比值q m ＝g EC ．小球从a 运动到b 的过程中，小球和地球系统机械能守恒D ．小球在a 、b 两点的速度相同7．如图所示，三个带相同正电荷的粒子a 、b 、c (不计重力)，以相同的动能沿平行板电容器中心线同时射入相互垂直的电磁场中，其轨迹如图所示，由此可以断定 ( )．A ．三个粒子中，质量最大的是c ，质量最小的是aB．三个粒子中，质量最大的是a，质量最小的是cC．三个粒子中动能增加的是c，动能减少的是aD．三个粒子中动能增加的是a，动能减少的是c8、在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，其中磁感应强度的大小B＝1T。
高一物理复合场试题
高一物理复合场试题射入一水平方向的匀强电场中，质点运动到B点1.一带电质点从图中的A点竖直向上以速度v时，速度方向变为水平，已知质点质量为m，带电荷量为q，A、B间距离为L，且AB连线与水平方向成θ＝37°角，质点到达B后继续运动可到达与A点在同一水平面上的C点(未画出)，则()A．质点在B点的速度大小为vB．匀强电场的电场强度大小为C．从A到C的过程中，带电质点的电势能减小了mvD．质点在C点的加速度大小为g【答案】AB【解析】本题考查的是对带电粒子在电场中运动的相关问题的计算，根据动能定理，竖直方向：，水平方向：；解得E=，，从A到C的过程中，电场力对带电质点做功为mv则电势能减小了mv；质点在C点的加速度大小为；AB正确；CD错误；2.（16分）如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域；半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰在MN的中点，半圆管的一半处于电场中。
一质量为m，可视为质点的带正电小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，能够通过B点正下方的C点。
重力加速度为g，小球在C点处的加速度大小为5g/3。
求：（1）小球所受电场力的大小；（2）小球在B点时，对半圆轨道的压力大小；（3）虚线框MNPQ的宽度和高度满足的条件。
【答案】（16分）（1）（2）（3），【解析】略3.（20分）质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。
汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图，M、N为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，板右端到屏的距离为D，且D远大于L，为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离的距离。
以屏中心O为原点建立直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。
（1）设一个质量为、电荷量为的正离子以速度沿的方向从点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O点。
若在两极板间加一沿方向场强为E的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O点的距离；（2）假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。
高三物理复合场试题
高三物理复合场试题1.（22分）如图所示，在一二象限内范围内有竖直向下的运强电场E，电场的上边界方程为。
在三四象限内存在垂直于纸面向里、边界方程为的匀强磁场。
现在第二象限中电场的上边界有许多质量为m，电量为q的正离子，在处有一荧光屏，当正离子达到荧光屏时会发光，不计重力和离子间相互作用力。
（1）求在处释放的离子进入磁场时速度。
（2）若仅让横坐标的离子释放，它最后能经过点，求从释放到经过点所需时间t.（3）若同时将离子由静止释放，释放后一段时间发现荧光屏上只有一点持续发出荧光。
求该点坐标和磁感应强度。
【答案】（1）（2），；（3）【解析】（1）于x处释放离子，由动能定理得（2分）得离子进入磁场时的速度（2分）（2）由（1）得在处释放的离子到达x轴时速度为（1分）从释放到到达x轴时间为（1分）第一种情况：离子直接从经磁场达处。
在磁场中经历半圆时间（1分）总时间（1分）第二种情况：离子直接从经磁场达处进入电场返回磁场再到处易得在磁场中时间仍然为（2分）在电场中时间为（1分）总时间为（1分）（3）在磁场B中（2分）所以运动半径（2分）可以看出，B一定时，必有，当时，（离子经磁场偏转从逼近原点出磁场）因此，所有离子都从原点（0，0）点出磁场，击中荧光屏上（2分）则有（2分）因为所以（2分）【考点】带电粒子在复合场中的运动2.（22分）某放置在真空中的装置如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B中间开有小孔，小孔的连线与竖直放置的平行金属板C、D的中心线重合。
在C、D的下方有如图所示的、范围足够大的匀强磁场，磁场的理想上边界与金属板C、D下端重合，其磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示，图乙中的为已知，但其变化周期未知。
已知金属板A、B之间的电势差为，金属板C、D的长度均为L，间距为。
质量为m、电荷量为q的带正电粒子P （初速度不计、重力不计）进入A、B两板之间被加速后，再进入C、D两板之间被偏转，恰能从D极下边缘射出。
物理复合场试题
物理复合场试题1.如图所示，在坐标系xOy第二象限内有一圆形匀强磁场区域(图中未画出)，磁场方向垂直xOy 平面．在x轴上有坐标(－2l,0)的P点，三个电子a、b、c以相等大小的速度沿不同方向从P点同时射入磁场区，其中电子b射入方向为＋y方向，a、c在P点速度与b速度方向夹角都是θ＝.电子经过磁场偏转后都垂直于y轴进入第一象限，电子b通过y轴Q点的坐标为y＝l，a、c到达y轴时间差是t.在第一象限内有场强大小为E，沿x轴正方向的匀强电场．已知电子质量为m、电荷量为e，不计重力．求：(1) 电子在磁场中运动轨道半径和磁场的磁感应强度B.(2) 电子在电场中运动离y轴的最远距离x.(3) 三个电子离开电场后再次经过某一点，求该点的坐标和先后到达的时间差Δt.【答案】（1）；（2）；（3）坐标x＝－2l0，y＝2l；【解析】(1) 三电子轨迹如图．由图可知，R＝l(2分)设a、c到达y轴时间差为t，其中由运动的对称性可知，它们离开磁场后到达y轴时间是相等的，在磁场区中a转过30°圆心角，时间ta ＝，c转过150°圆心角，时间tc＝，t 0＝tb－ta＝＝(2) 电子在磁场中运动在电场中得(3) 电子离开电场再次返回磁场轨迹如图，坐标x＝－2l0，y＝2l，由运动的对称性可知，a、c同时到达，与b比较磁场中运动时间都是半个周期，电场中运动时间也都相等，所以时间差为在非场区b先到达．2.如图所示，两水平放置的平行金属板a、b，板长L＝0.2 m，板间距d＝0.2 m．两金属板间加可调控的电压U，且保证a板带负电，b板带正电，忽略电场的边缘效应．在金属板右侧有一磁场区域，其左右总宽度s＝0.4 m，上下范围足够大，磁场边界MN和PQ均与金属板垂直，磁场区域被等宽地划分为n（正整数）个竖直区间，磁感应强度大小均为B＝5×10-3T，方向从左向右为垂直纸面向外、向内、向外……．在极板左端有一粒子源，不断地向右沿着与两板等距的水平＝2×105 m/s的带正电粒子。
(完整word版)复合场综合习题_
复合场综合习题【例1】如下图，在竖直平面内有范围足够大、场强方向水平向左的匀强电场，在虚线的左边有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感觉强度大小为 B.一绝缘“ ? ”形杆由两段直杆和一半径为R 为半圆环构成，固定在纸面所在的竖直平面内．PQ、MN 与水平面平行且足够长，半圆环 MAP 在磁场界限左边， P、M 点在磁场界限上，NMAP 段是圆滑的，现有一质量为m、带电量为＋ q 的小环套在MN 杆上，它所遇到的电场力为重力的1/2 倍．此刻 M 右边 D 点由静止释放小环，小环恰巧能抵达P 点，求：(1)D 、 M 间的距离x0；(2)上述过程中小环第一次经过与O 等高的 A 点时弯杆对小环作使劲的大小；(3)若小环与PQ 杆的动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)．现将小环移至M 点右边 5R 处由静止开始开释，求小环在整个运动过程中战胜摩擦力所做的功．【例 2】在座标系 xOy 中，有三个靠在一同的等大的圆形地区，分别存在着方向如下图的匀强磁场，磁感觉强度大小都为 B ＝，磁场地区半径r＝23B、C 点都在 x 轴上，且 y 轴与圆形地区 C 相切，圆形地区 A 内磁3 m，三个圆心 A、B、 C 构成一个等边三角形，场垂直纸面向里，圆形地区B、 C 内磁场垂直纸面向外．在直角坐标系的第Ⅰ、Ⅳ象限内散布着场强 E ＝5 － 26 － 19×10 N/C 的竖直方向的匀强电场，现有质量 m＝× 10 kg，带电荷量 q＝－× 10 C 的某种负离子，从圆形磁场地区A的左边边沿以水平速度v＝106m/s 沿正对圆心 A 的方向垂直磁场射入，求：(1)该离子经过磁场地区所用的时间．(2)离子走开磁场地区的出射点偏离最先入射方向的侧移为多大？(侧移指垂直初速度方向上挪动的距离)(3)若在匀强电场地区内竖直搁置一挡板 MN，欲使离子打到挡板 MN 上的偏离最先入射方向的侧移为零，则挡板 MN 应放在哪处？匀强电场的方向怎样？【例 3】如图，在xoy 平面内， MN 和 x 轴之间有平行于y 轴的匀强电场和垂直于xoy 平面的匀强磁场，y 轴上离坐标原点 4 L 的 A 点处有一电子枪，能够沿+x 方向射出速度为v0的电子（质量为m，电量为 e）。
高三物理复合场试题
高三物理复合场试题1.扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆。
其简化模型如图所示，Ⅰ、Ⅱ两处为条形匀强磁场，磁场边界竖直，相距为L。
其中Ⅰ区的磁场宽度=L，磁感应强度大小相等，方向相反且垂直纸面。
一质量为m、电量为﹣q、重力不计的粒子，L1从靠近平行板电容器MN板处由静止释放，极板间电压为U。
粒子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区，射入时速度与水平方向夹角=30°，从Ⅰ区右边界射出时的速度与水平方向夹角也为30°，求：的大小。
（1）粒子射入Ⅰ区磁场前的速度v（2）磁感应强度B的大小。
的最小值。
（3）要求粒子不从Ⅱ区右侧射出，求Ⅱ区的磁场宽度L2【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）设粒子射入磁场I区的速度为v，由牛顿第二定律，得①（3分）解得：②（2分）（2）粒子的运动轨迹如图1所示，由牛顿第二定律得③（3分）由几何知识得④（2分）联立①③④式，代入数据得⑤（2分）（3）如图2所示，粒子不从II区右边界射出，其运动轨迹与II区右边界相切，磁场的宽度至少应为（2分）由几何关系⑥（2分）联立得（2分）即II区磁场的宽度L至少应为2【考点】考查了带电粒子在有界磁场中的运动2.如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图。
此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；MO为胶片。
由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点。
粒子从粒子源发出时的初速度不计，不计粒子所受重力。
下列说法中正确的是A．从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等B．从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等C．打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等D．打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越大【答案】C【解析】对粒子加速过程有：，粒子经过圆形通道后从S射出后，速度不变，与v相同，可见比荷不同，速度就不同，A错误；粒子的动能取决于电量，电量不同动能不同，B错误；打到胶片上的位置取决于半径，可见打到胶片相同位置的粒子只与比荷有关，由前面分析之，比荷相同，速度相同，C正确；由r的表达式知，打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越小，D错误。
高考物理-电磁学-复合场专题练习(含答案)(一)
高考物理电磁学-复合场专题练习（含答案）（一）一、单选题1.如图所示，足够长的两平行金属板正对着竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连．闭合开关后，与两极板上边缘等高处有两个带负电小球A和B，它们均从两极板正中央由静止开始释放，两小球最终均打在极板上，（不考虑小球间的相互作用及对电场的影响）下列说法中正确的是（）A.两小球在两板间运动的轨迹都是一条抛物线B.两板间电压越大，小球在板间运动的时间越短C.它们的运动时间一定相同D.若两者的比荷相同，它们的运动轨迹可能相同2.一个带电小球，用细线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把细线烧断，在小球将（假设电场足够大）（）A.做自由落体运动B.做曲线运动C.做匀加速直线运动D.做变加速直线运动3.质量为m，带电量为+q的小球，在匀强电场中由静止释放，小球沿着与竖直向下夹30°的方向作匀加速直线运动，当场强大小为E=mg/2 时、E所有可能的方向可以构成（）A.一条线 B.一个平面 C.一个球面 D.一个圆锥面4.场强为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场正交．如图质量为m的带电粒子在垂直于磁场方向的竖直平面内，做半径为R的匀速圆周运动，设重力加速度为g，则下列结论不正确的是（）A.粒子带负电，且q=B.粒子顺时针方向转动C.粒子速度大小v=D.粒子的机械能守恒5.如图所示，一个质量为m、带正电荷量为q的小带电体处于可移动的匀强磁场中，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，为了使它对水平绝缘面刚好无压力，应该（）A.使磁感应强度B的数值增大B.使磁场以速率v= 向上移动C.使磁场以速率v= 向右移动D.使磁场以速率v= 向左移动6.在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为A；给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是()A.无论小球带何种电荷，小球仍会落在A点B.无论小球带何种电荷，小球下落时间都会延长C.若小球带负电荷，小球会落在更远的B点D.若小球带正电荷，小球会落在更远的B点7.如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法正确的是（）A.微粒可能带负电，可能带正电B.微粒的机械能一定增加C.微粒的电势能一定增加D.微粒动能一定减小8.如图所示，一电子束垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是（）A.将变阻器滑动头P向右滑动B.将变阻器滑动头P向左滑动C.将极板间距离适当减小D.将极板间距离适当增大9.如图所示为“滤速器”装置示意图．a、b为水平放置的平行金属板，其电容为C，板间距离为d，平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，a、b板带上电量，可在平行板内产生匀强电场，且电场方向和磁场方向互相垂直．一带电粒子以速度v0经小孔进入正交电磁场可沿直线OO′运动，由O′射出，粒子所受重力不计，则a板所带电量情况是（）A.带正电，其电量为B.带正电，其电量为CBdv0C.带负电，其电量为D.带负电，其电量为10.如图所示，在真空中，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里．三个油滴a、b、c带有等量的同种电荷，已知a静止，b向右匀速运动，c向左匀速运动．比较它们的质量应有（）A.a油滴质量最大B.b油滴质量最大C.c油滴质量最大D.a、b、c的质量一样二、综合题11.竖直放置的两块足够长的带电平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带正电小球，当丝线跟竖直方向成θ角小球与板距离为b时，小球恰好平衡，如图所示．（重力加速度为g）求：（1）小球带电量q是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？12.以竖直向上为轴正方向的平面直角系，如图所示，在第一、四象限内存在沿轴负方向的匀强电场，在第二、三象限内存在着沿轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场，现有一质量为、电荷量为的带正电小球从坐标原点O以初速度沿与轴正方向成角的方向射出，已知两电场的电场强度，磁场的磁感应强度为B，重力加速度为。
复合场练习题
1.如图所示，光滑绝缘、相互垂直的固定挡板PO 、OQ 竖直放置于匀强电场E 中，场强方向水平向左且垂直于挡板PO.图中A 、B 两球(可视为质点)质量相同且带同种正电荷.当A 球受竖直向下推力F 作用时，A 、B 两球均紧靠挡板处于静止状态，这时两球之间的距离为L.若使小球A 在推力F 作用下沿挡板PO 向O 点移动一小段距离后，小球A 与B 重新处于静止状态.在此过程中( ) A.A 球对B 球作用的静电力减小 B.A 球对B 球作用的静电力增大 C.墙壁PO 对A 球的弹力不变D.两球之间的距离减小则F 增大2.如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器电阻为R ，开关闭合。
两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子(不计重力)正好以速度v 匀速穿过两板。
以下说法正确的是：( )A. 保持开关闭合，将滑片p 向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出B. 保持开关闭合，将滑片p 向下滑动一点，粒子将不可能从下极板边缘射出C. 保持开关闭合，将a 极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出D. 如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出3.在图中虚线所围的区域内，存在电场强度为E 的匀强电场和磁感应强度为B 的匀强磁场．已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转，设重力可忽略不计，则在这区域中的E 和B 的方向可能是[ ]A ．E 和B 都沿水平方向，并与电子运动的方向相同 B ．E 和B 都沿水平方向，并与电子运动的方向相反C ．E 竖直向上，B 垂直纸面向外D ．E 竖直向上，B 垂直纸面向里4.如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。
一带电粒子a （不计重力）以一定的初速度由左边界的O 点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点（图中未标出）穿出。
若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b （不计重力）仍以相同初速度由O 点射入，从区域右边界穿出，则粒子b A ．穿出位置一定在O′点下方B ．穿出位置一定在O′点上方C ．运动时，在电场中的电势能一定减小D ．在电场中运动时，动能一定减小5.如图所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，在平面上的O 点处固定一带电荷量为+Q 的小球M ，带电荷量为－q 的小球m 以半径为R ，线速度为v ，绕着O 点做匀速圆周运动．若某时刻突然将小球M 除去，则小球m 不可能出现以下哪些运动形式？A ．仍以O 点为圆心，半径为R ，线速度为v ，沿逆时针方向做匀速圆周运动B ．以另一点为圆心，半径为R ，线速度为v ，沿顺时针方向做匀速圆周运动C ．以另一点为圆心，半径小于R ，线速度小于v ，沿顺时针方向做匀速圆周运动D ．沿原线速度方向做匀速直线运动6.在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系oxyz （z 轴正方向竖直向上），如图所示。
英才班用复合场题(含答案)
mv 2 mv 子在匀强磁场中运动时间为 t1 则 qBv ；即：③(1 分) T 3 qB
间为 t2，由几何关系知：S=Rcotθ ④ (1 分)； t2
①
(1 分)
设粒子自 N 点水平飞出磁场，出磁场后应做匀速运动至 OM，设匀速运动的距离为 s，匀速运动的时
4．如图甲所示的控制电子运动装置由偏转电场、 偏转磁场组成。偏转电场处在加有电压 U、相距为 d 的两块水平平行放置的导体板之间，匀强磁场水 平宽度一定，竖直长度足够大，其紧靠偏转电场的 右边。 大量电子以相同初速度连续不断地沿两板正 中间虚线的方向向右射入导体板之间。 当两板间没
+
U
B
荧 光 屏
U U0
8.如图所示，在坐标系 xOy 内有一半径为 a 的圆形区域，圆心坐标为 O1（a，0） ，圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场。在直线 y＝a 的上 方和直线 x＝2a 的左侧区域内，有一沿 y 轴负方向的匀强电场，场强 大小为 E．一质量为 m、电荷量为+q（q>0）的粒子以速度 v 从 O 点垂 直于磁场方向射入，当速度方向沿 x 轴正方向时，粒子恰好从 O1 点正 上方的 A 点射出磁场，不计粒子重力。 （1）求磁感应强度 B 的大小； （2）粒子在第一象限内运动到最高点时的位置坐标； （3） 若粒子以速度 v 从 O 点垂直于磁场方向射入第一象限， 当速度 方向沿 x 轴正方向的夹角 =30° 时，求粒子从射入磁场到最终离开磁 场的时间 t。
10．如图（甲）所示，M1M4、N1N4 为平行放置的水平金属轨道，M4P、N4Q 为相同半径，平行放置的竖直半圆 形金属轨道，M4、N4 为切点，P、Q 为半圆轨道的最高点，轨道间距 L=1.0m，圆轨道半径 r=0.32m，整个装 置左端接有阻值 R=0.5Ω 的定值电阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3 为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度 d=0.5m， 两区域之间的距离 s=1.0m；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场 B1，变化规律如图（乙）所示，规定竖直 向上为 B1 的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁 场 B2，方向竖直向上。两磁场间的轨道与导体棒 CD 间的动 摩擦因数为 μ =0.2，M3N3 右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑。质量 m=0.1kg，电阻 R0=0.5Ω 的导体棒 CD 在垂直于棒的水平恒力 F 拉动下，从 M2N2 处由静止开始运动，到达 M3N3 处撤去恒力 F，CD 棒匀速地穿过匀
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、解答题1.如图，静止于A处的离子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。
静电分析器通道有均匀辐射分布的电场，已知圆弧虚线的半径为R，其所在处场强为E、方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；、，离子重力不计。
（1）求加速电场的电压U；（2）若离子恰好能打在Q点上，求矩形区域QNCD匀强电场场强E0的值；（3）若撤去矩形区域QNCD的匀强电场，换为垂直纸面向里的匀强磁场，要求离子能最终打在QN上，求磁场磁感应强度B的取值围。
2．如图所示,虚线框为某两级串列加速器原理图,abc为长方体加速管,加速管底面宽度为d,加速管的中部b处有很高的正电势,a、c两端均有电极接地(电势为零),加速管出口c右侧距离为d处放置一宽度为d的荧光屏.现让大量速度很小(可认为初速度为零)的负一价离子(电荷量为-e)从a端进入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为三价正离子(电荷量为+3e),而不改变其速度大小.这些三价正离子从c端飞出后进入与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,其中沿加速管中轴线进入的离子恰能打在荧光屏中心位置,离子质量为m,不计离子重力及离子间相互作用力.(1) 求离子在磁场中运动的速度v的大小.(2) 求a、b两处的电势差U.(3) 实际工作时,磁感应强度可能会与设计值B有一定偏差,若进入加速器的离子总数为N,则磁感应强度为0.9B时有多少离子能打在荧光屏上?3．目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示是它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有足够多带正电和负电的微粒，整体呈中性），喷射入磁场，磁场中有两块平行金属板A、B，这时金属板上就会聚集大量电荷，产生电压．设平行金属板A、B长为a、宽为b，两板间距为d，其间有匀强磁场，磁感应强度为B，等离子体的流速为v，电阻率为ρ，外接一个负载电阻，等离子体从一侧沿垂直磁场且与极板平行方向射入极板间．（1）从两个角度推导发电机电动势的表达式E=Bdv；（2）若负载电阻为可变电阻，请证明当负载电阻等于发电机的阻时，发电机的输出功率最大，并求发电机的最大输出功率Pm；（3）若等离子体均为一价离子，外接一个负载电阻为R，电荷量为e，每秒钟有多少个离子打在A极板上？4．如图所示，是磁流体动力发电机的工作原理图．一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管，其宽度为a，高度为b，其充满电阻率为ρ的水银，由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0．管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面，实际流体的运动非常复杂，为简化起见作如下假设：a.尽管流体有粘滞性，但整个横截面上的速度均匀；b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比；c.导体的电阻：R=ρl／S，其中ρ、l和S分别为导体的电阻率、长度和横截面积；d.流体不可压缩．若由铜组成的前后两个侧面外部短路，一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域，磁感强度为B（如图）．(1)写出加磁场后，两个铜面之间区域的电阻R的表达式(2)加磁场后，假设新的稳定速度为v，写出流体所受的磁场力F与v关系式，指出F的方向(3)写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式（用v0、p、L、B、ρ表示）；(4)为使速度增加到原来的值v0，涡轮机的功率必须增加，写出功率增加量的表达式（用v0、a、b、L、B和ρ表示）。
5．离子发动机是一种新型空间发动机，它能给卫星轨道纠偏或调整姿态提供动力，其中有一种了子发动机是让电极发射的电子撞击氙原子，使之电离，产生的氙离子经加速电场加速后从尾喷管喷出，从而使卫星获得反冲力，这种发动机通过改变单位时间喷出离子的数目和速率，能准确获得所需的纠偏动力．假设卫星（连同离子发动机）总质量为M，每个氙离子的质量为m，电量为q，加速电压为U，设卫星原处于静止状态，M≫m，若要使卫星在离子发动机起动的初始阶段能获得大小为F 的动力，则（1）发动机单位时间应喷出多少个氙离子？（2）此时发动机动发射离子的功率为多大？（3）该探测器要到达的目的地是博协利彗星，计划飞行3年（9.46×107s）．已知离子发动机向外喷射氙离子的等效电流大小为I=0.64A，氙离子的比荷q/m=7.2×105C/kg．试估算载有该探测器的宇宙飞船所需携带的氙的质量是多少千克？6．回旋加速器是现代高能物理研究中用来加速带电粒子的常用装置。
图1为回旋加速器原理示意图，置于高真空中的两个半径为R的D形金属盒，盒存在与盒面垂直磁感应强度为B的匀强磁场。
两盒间的距离很小，带电粒子穿过的时间极短可以忽略不计。
位于D形盒中心A处的粒子源能产生质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子的初速度可以忽略。
粒子通过两盒间被加速，经狭缝进入盒磁场。
两盒间的加速电压按图2所示的余弦规律变化，其最大值为U0。
加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
已知t0=0时刻产生的粒子每次通过狭缝时都能被最大电压加速。
求(1)两盒间所加交变电压的最大周期T0；(2)t0=0时刻产生的粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后的轨道半径之比；(3)112Tt=与26Tt=时刻产生的粒子到达出口处的时间差。
7．为了进一步提高回旋加速器的能量，科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”。
在扇形聚焦过程中，离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转。
扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示，圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域，其中三个为峰区，三个为谷区，峰区和谷区相间分布。
峰区存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，谷区没有磁场。
质量为m，电荷量为q的正离子，以不变的速率v旋转，其闭合平衡轨道如图中虚线所示。
（1）求闭合平衡轨道在峰区圆弧的半径r，并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针；（2）求轨道在一个峰区圆弧的圆心角θ，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T；（3）在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B' ，新的闭合平衡轨道在一个峰区的圆心角θ变为90°，求B'和B的关系。
已知：sin（α±β ）=sin αcos β±cos αsin β，cosα=1–22sin2α8．如图所示，在xoy平面，有一线状电子源沿x正方向发射速度均为v的电子，形成宽为2R、在y轴方向均为分布且关于x轴对称的电子流。
电子流沿x方向射入一个半径为R、中心位于原点O的圆形匀强磁场区域（区域边界存在磁场），磁场方向垂直xoy平面向里，电子经过磁场偏转后均从P点射出．在磁场区域的正下方，正对的金属平行板K和A与x轴平行，其中K板与P点的距离为d，中间开有宽度为2d且关于y轴对称的小孔．A与K两板间加有恒定电压U AK，且K板电势高于A板电势，已知电子质量为m，电荷量为e，238AKmvUe=，不计电子重力及它们间的相互作用．（1）能打到A板上的电子在进入平行金属板时与金属板K的夹角应满足什么条件？（2）能进入AK极板间的电子数占发射电子总数的比例为多大？9．如图甲所示，在xoy 平面的第Ⅰ象限有沿+x 方向的匀强电场E 1，第Ⅰ、Ⅰ象限同时存在着竖直向上的匀强电场E 2和垂直纸面的匀强磁场B ，E 2 =2.5N/C ，磁场B 随时间t 周期性变化的规律如图乙所示，B 0=0.5T ，垂直纸面向外为磁场正方向．一个质量m =5×10-5kg 、电荷量q =2×10-4C 的带正电液滴从P 点（0.6m ，0.8m ）以速度v 0=3m/s 沿-x 方向入射，恰好以沿-y 方向的速度v 经过原点O 后进入x ≤0 的区域，t =0时液滴恰好通过O 点，g 取10m/s 2．求： (1)电场强度E 1和液滴到达O 点时速度的大小v ；(2)液滴从P 开始运动到第二次经过x 轴所经历的时间t 总；(3)若从某时刻起磁场突然消失，发现液滴恰好以与+y 方向成30°角的方向穿过y 轴后进入x >0的区域，试确定液滴穿过y 轴时的位置．10．如图甲所示，在坐标系xOy 平面，y 轴的左侧，有一个速度选择器，其中的电场强度为E ，磁感应强度为B 0，粒子源不断地释放出沿x 轴正方向运动，质量均为m 、电量均为+q 、速度大小不同的粒子，在y 轴的右侧有一匀强磁场、磁感应强度大小恒为B ，方向垂直于xOy 平面，且随时间做周期性变化（不计其产生的电场对粒子的影响），规定垂直xOy 平面向里的磁场方向为正，如图乙所示，在离y 轴足够远的地方有一个与y 轴平行的荧光屏，假设带电粒子在y 轴右侧运动的时间达到磁场的一个变化周期之后，失去电量变成中性粒子（粒子的重力可以忽略不计）． （1）从O 点射入周期性变化磁场的粒子速度多大；周期，则荧光屏离开y 轴的距离至少多大；（3）如果磁场的变化周期T 可以改变，试求从t =0时刻经过原点O 的粒子打在荧光屏上的位置离x 轴的距离与磁场变化周期T 的关系．11．图甲为洛伦兹力演示仪的实物照片，图乙为其工作原理图。
励磁线圈为两个圆形线圈，线圈通上励磁电流I（可由电流表示数读出）后，在两线圈间可得到垂直线圈平面的匀强磁场，其磁感应强度的大小和I成正比，比例系数用k表示，I的大小可通过“励磁电流调节旋钮”调节；电子从被加热的灯丝逸出（初速不计），经加速电压U（可由电压表示数读出）加速形成高速电子束，U的大小可通过“加速电压调节旋钮”调节。
玻璃泡充有稀薄气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。
请讨论以下问题：(1)调整灯丝位置使电子束垂直进入磁场，电子的径迹为圆周。
若垂直线圈平面向里看电子的绕行方向为顺时针，那么匀强磁场的方向是怎样的？(2)用游标瞄准圆形电子束的圆心，读取并记录电子束轨道的直径D、励磁电流I、加速电压U。
请用题目中的各量写(3)某次实验看到了图丙①所示的电子径迹，经过调节“励磁电流调节旋钮”又看到了图丙②所示的电子径迹，游标测量显示二者直径之比为2：1；只调节“加速电压调节旋钮”也能达到同样的效果。
a．通过计算分别说明两种调节方法是如何操作的；b．求通过调节“励磁电流调节旋钮”改变径迹的情况中，电子沿①、②轨道运动一周所用时间之比。
12．质谱仪可以测定有机化合物分子结构，质谱仪的结构如图1所示。
有机物的气体分子从样品室注入“离子化”室，在高能电子作用下，样品气体分子离子化或碎裂成离子（如C2H6离子化后得到C2H6+、C2H2+、CH4+等）。
若离子化后的离子均带一个单位的正电荷e，初速度为零，此后经过高压电源区、圆形磁场室，真空管，最后在记录仪上得到离子，通过处理就可以得到离子质荷比(m/e)，进而推测有机物的分子结构。