一个带电粒子,从粒子源产生后,进入电势差为U1的带窄缝的平行板电极S1和S2间电场时,其速度为零,经此电场加速后沿ox方向垂直进入另一电势差为U2,板间距离为d

一个带电粒子,从粒子源产生后,进入电势差为U1的带窄缝的平行板电极S1和S2间电场时,其速度为零,经此电场加速后沿ox方向垂直进入另一电势差为U2,板间距离为d

题型:河东区模拟难度:来源:
一个带电粒子,从粒子源产生后,进入电势差为U1的带窄缝的平行板电极S1和S2间电场时,其速度为零,经此电场加速后沿ox方向垂直进入另一电势差为U2,板间距离为d的平行板电极中,其中还加有与电场方向垂直的匀强磁场①.但没发生偏转,沿直线匀速运动经x孔进入磁感应强度为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场②,最后打到与ox垂直的A处,如图所示,若量得xA的距离为D,则:
(1)求出粒子的荷质比
q
m

(2)粒子在磁场B2中运动的时间;
(3)推算匀强磁场①的磁感应强度B1的大小和方向.魔方格
答案
(1)设粒子质量为m,电荷量为q,经电场U1加速后有:
  U1q=
1
2
mv2   
得  v=


2qU1
m
                  
进入磁场②后做匀速圆周运动有  B2qv=m
v2
R
            
 由图知,轨迹半径R=
D
2

则得粒子的比荷为
q
m
=
8U1
B22
D2
                      
(2)在磁场②中运动的时间:t=
T
2
=
πR
v
=
πm
B2q
=
πB2D2
8U1
      
(3)进入正交的电、磁场后运动方向不变,有
   B1qv=q
U2
d

∴B1=
U2
d
?
1
v
=
U2B2D
4U1d

根据粒子在磁场中偏转方向,由左手定则判断知,该粒子带正电,则匀强磁场①方向垂直纸面向里.
答:
(1)求出粒子的荷质比
q
m
8U1
B22
D2

(2)粒子在磁场B2中运动的时间是
πB2D2
8U1

(3)推算匀强磁场①的磁感应强度B1的大小为
U2B2D
4U1d
,方向垂直纸面向里.
举一反三
在竖直平面内,有根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为y=Acosx.将一个光滑小环在该金属杆上,并从x=0,y=A处以某一初速沿杆向+x方向运动,运动过程中(  )
A.小环在B点加速度为零
B.小环在B点和D点速度最大
C.小环在C点速度最大
D.小环在C点和E点加速度大小相等、方向相反
魔方格
题型:上海模拟难度:| 查看答案
如图,xOy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场.一个质量为m,带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿x轴正方向开始运动.当它经过图中虚线上的M(2


3
a,a)点时,撤去电场,粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域(图中未画出),又从虚线上的某一位置N处y轴负方向运动并再次经过M点.已知磁场方向垂直xOy平面(纸面)向里,磁感应强度大小为B,不计粒子的重力.试求:
(1)电场强度的大小;
(2)N点的坐标;
(3)矩形磁场的最小面积.魔方格
题型:商丘二模难度:| 查看答案
水平放置的平板表面有一个圆形浅槽,如图所示.一只小球在水平槽内滚动直至停下,在此过程中(  )
A.小球受四个力,合力方向指向圆心
B.小球受三个力,合力方向指向圆心
C.槽对小球的总作用力提供小球作圆周运动的向心力
D.槽对小球弹力的水平分力提供小球作圆周运动的向心力
魔方格
题型:长宁区二模难度:| 查看答案
2006年8月24日,国际天文学会联合会第26届大会经过表决,确定了行星的确切标准,同时决定将冥王星降格为矮行星,并视其为海王星外天体的一个星族的标志.其重要的原因是从上世纪90年代开始至今10多年的时间里,在海王星轨道以外发现了数以万计的小天体,构成一个“柯伊伯”环带,冥王星只是其中最早被发现的,而且还不是里面最大的.下列有关冥王星和“柯依伯”环带的说法,其中正确的是(  )
A.冥王星绕太阳运动的周期比海王星绕太阳运动的周期短
B.冥王星绕太阳运动的周期比海王星绕太阳运动的周期长
C.“柯依伯”环带中小天体绕太阳运动的线速度与离太阳距离成反比
D.“柯依伯”环带中小天体绕太阳运动的线速度与离太阳距离的平方成反比
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,在y>0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场,在y<0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场.一电子(质量为m、电量为e)从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动.当电子第一次穿越x轴时,恰好到达C点;当电子第二次穿越x轴时,恰好到达坐标原点;当电子第三次穿越x轴时,恰好到达D点.C、D两点均未在图中标出.已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d.不计电子的重力.求:(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)电子从A运动到D经历的时间t.魔方格
题型:西城区一模难度:| 查看答案
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