模块3－5试题
一置于桌面上质量为M的玩具炮，水平发射质量为的炮弹。炮可在水平方向自由移动。当炮身上未放置其它重物时，炮弹可击中水平地面上的目标；当炮身上固定一质量为的重物时，在原发射位置沿同一方向发射的炮弹可击中水平地面上的目标。炮口离水平地面的高度为。如果两次发射时"火药"提供的机械能相等，求两目标与炮弹发射点之间的水平距离之比。
如图15-4-6所示，场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场相互正交，一个质子以速度v0以跟E、B都垂直的方向从A点射入.质子质量为m，电荷量为e，当质子运动到c点时，偏离入射方向的距离为d.则质子在c点的速率为多大？
图15-4-6
如图15-4-5所示，一根光滑绝缘杆MN在竖直面内与水平面夹角为37°，放在一个范围较大的磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与杆垂直.质量为m的带电环沿杆下滑到P处时，向上拉杆的力大小为0.4mg，若环带的电荷量为q，问环带什么电？它滑到P处时的速度多大？在何处环与杆无相互作用？
图15-4-5
如图15-4-10所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直纸面向里，一质量为m，带电荷量为q的粒子以速度v与磁场垂直，与电场成45°角射入复合场中恰能做匀速直线运动，求电场强度E，磁感应强度B的大小？
图15-4-10
自由电子激光器是利用高速电子束射入方向交替变化的磁场，使电子在磁场中摆动着前进，进而产生激光的一种装置.在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系xOy，如图8-2-25所示.方向交替变化的磁场随x坐标变化的图线如图8-2-26所示，每个磁场区域的宽度
，磁场的磁感应强度大小B=3.75×10-4 T，规定磁场方向垂直纸面向外为正方向.现将初速度为零的电子经电压U=4.5×103 V的电场加速后，从坐标原点沿x轴正方向射入磁场.电子电荷量e=1.6×10-19 C，电子质量m=9×10-31 kg，不计电子的重力，不考虑电子因高速运动而产生的影响.
图8-2-25
图8-2-26
（1）电子从坐标原点进入磁场时的速度大小为多少？
（2）请在图8-2-25中画出x＝0至x＝4L区域内电子在磁场中运动的轨迹，计算电子通过图8-2-26中各磁场区域边界时位置的纵坐标并在图中标出；
（3）从x＝0至x=NL（N为整数）区域内电子运动的平均速度大小为多少？
(q、m分别是离子的电荷量与质量)在什么范围内,离子才能打在金属板上?
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