在如图所示的直角坐标中,x轴的上方有与x轴正方向成45°角的匀强电场,场强的大小为E=2×104V/m.x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大小为
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在如图所示的直角坐标中,x轴的上方有与x轴正方向成45°角的匀强电场,场强的大小为E=2×104V/m.x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大小为
题型:济宁一模
难度:
来源:
在如图所示的直角坐标中,x轴的上方有与x轴正方向成45°角的匀强电场,场强的大小为E=
2
×10
4
V/m.x轴的下方有垂直于xOy面的匀强磁场,磁感应强度的大小为 B=2×10
-2
T.把一个比荷为
q
m
=2×1
0
8
C/㎏的正电荷从坐标为(0,1.0)的A点处由静止释放.电荷所受的重力忽略不计,求:
(1)电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间t;
(2)电荷在磁场中的偏转半径;
(3)电荷第三次到达x轴上的位置.
答案
(1)如图,电荷从A点匀加速运动运动到x轴的C点的
过程:位移大小由图中的直角三角形可以解出s=AC=
2
m
加速度
a=
qE
m
=
2
2
×1
0
12
m/s
2
时间
t=
2s
a
=1
0
-6
s
(2)电荷到达C点的速度为
v=at=2
2
×1
0
6
m/s
速度方向与x轴正方向成45°角,在磁场中运动时
由
qvB=
m
v
2
R
得
R=
mv
qB
=
1
2×
10
8
×
2
2
×
10
6
2×
10
-2
=
2
2
m
即电荷在磁场中的偏转半径
2
2
m
(3)轨迹圆与x轴相交的弦长为
△x=
2
R
2
=1
m,所以电荷从坐标原点O再次进入电场中,且速度方向与电场方向垂直,电荷在电场中作类平抛运动,运动过程中与x轴第三次相交时的位移方向角为45°,设运动的时间为t′,则:
tan45°=
1
2
a
t′
2
vt′
得t′=2×10
-6
s
则s
平
=vt′=
4
2
m
x=
s
平
cos45°
=8
m
即电荷第三次到达x轴上的点的坐标为(8,0)
举一反三
如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等.有一个带电粒子以初速度v
0
垂直x轴,从x轴上的P点进入匀强电场,恰好与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,则带电粒子( )
A.在电场中运动的时间为
2d
v
0
B.在磁场中做圆周运动的半径为
2
d
C.自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为
7πd
4v
0
D.自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为
(4+7π)d
2v
0
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=1.57T.小球1带正电,其电量与质量之比q
1
/m
1
=4C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2不带电,静止放置于固定的水平悬空支架上.小球向右以v
0
=23.59m/s的水平速度与小球2正碰,碰后经过0.75s再次相碰.设碰撞前后两小球带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内.(取g=10m/s
2
)
问:(1)电场强度E的大小是多少?
(2)两小球的质量之比
m
2
m
1
是多少?
题型:四川
难度:
|
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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=0.2m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=5×10
3
N/C,一不带电的绝缘小球甲,以初速度V
0
沿水平轨道向右运动,到B点时与静止在该点带正电的小球乙发生弹性碰撞,碰撞后乙球恰能通过轨道的最高点已知甲、乙两球的质量均为m=1xlO
-2
kg,乙球所带电荷量q=2×10
-5
C(取g=10m/
S
2
,水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)求:
(1)乙球通过D点后落到水平轨道上的位置距B点的距离;
(2)甲球初速度V
0
的大小.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,M,N为水平放置的平行金属板,板间电压为U,在N板中心处有一小孔P,在N板上方有一边长L=1.Om的非磁性正方形绝缘框ABCD,AB边中点处有一小孔S,P和S处于同一竖直线上,绝缘框内有磁感应强度大小B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.一质量m=2.0×10
-4
kg、电荷量g=+5.Ox 10
-3
c的带电粒子从紧靠M板处静止释放,并从小孔S垂直于AB边射入磁场,粒子和框壁碰撞过程中无动能损失,且碰撞时间可以忽略,不计粒子重力,求:
(1)极板M所带电荷的电性?
(2)若MN板间电压U
0
=12.5V,则粒子在磁场中的运动时间为多少?(结果保留两位有效数字)
(3)要使粒子能从S射出磁场,则MN板间的电压U应满足什么条件?
题型:南充三模
难度:
|
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A.500N
B.1000N
C.500
2
N
D.0
题型:南昌模拟
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