一对平行金属板水平放置,两板相距为d,在下板的下侧空间有垂直纸面水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板中心开有上下对应的两个小孔,当两板间加上电压V以后,带电

一对平行金属板水平放置,两板相距为d,在下板的下侧空间有垂直纸面水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板中心开有上下对应的两个小孔,当两板间加上电压V以后,带电

题型:临沂模拟难度:来源:
一对平行金属板水平放置,两板相距为d,在下板的下侧空间有垂直纸面水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板中心开有上下对应的两个小孔,当两板间加上电压V以后,带电量为+q.质量为m的两个相同质点,分别从两板间左端中点a和上板中心小孔b处同时飞人,由a点飞入的质点初速度为2v0,且方向平行金属板;由b飞人的质点初速度为v0,且方向垂直金褐板,结果两质点同时穿过下板的小孔C后,又分别在磁场中偏转,最后均打在下极板的下表面L(不计重力的影响,也不考虑两质点问的相互影响).求:
(1)两质点在金属板间运动的时间t1
(2)两质点在磁场中运动的时间ta和tb
(3)两质点在下板的下表耐上撞击点间的距离△s.魔方格
答案
(1)a做类平抛运动,竖直方向:
d
2
=
1
2
at2

b向下匀加速运动,则有d=v0t+
1
2
at2

由牛顿第二定律可得:
qU
d
=ma

则有t=
2v0
a
=
2v0md
qU

(2)在磁场中两个质点均做匀速圆周运动,且由qvB=m
v2
R
   和  T=
2πR
v

Ta=Tb=
2πm
qB

a质点飞入磁场与水平方向角度  tanθ=
at
2v0
=1
  得θ=45°

魔方格

则a在B中运动时间:ta=
T
4
=
πm
2Bq

b在B中运动的时间为:tb=
T
2
=
πm
Bq

(3)a质点在C处的速度为:va=


2
×2v0
  运动半径:Ra=
mv0
Bq

则有sa=


2
Ra=
4mv0
Bq

而b质点在C处的速度为:vb=v0+at=3v0
Rb=
mvb
Bq

则有sb=2Rb=
6mv0
Bq

所以△s=
2mv0
Bq
举一反三
在真空中固定一个正点电荷,一个具有一定初速度的带负电的粒子,仅在这个电荷的电场力作用下,可能做(  )
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A.匀速直线运动或类平抛运动
B.速度增大、加速度增大的直线运动
C.动能和电势能都不变的运动
D.以点电荷为一个焦点的椭圆运动
如图所示,一条绝缘细线,上端固定,下端拴一个质量为m的带电小球.将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平向右.当细线离开竖直位置的偏角为α时,小球处于平衡状态,则小球所带的电荷量为(  )
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A. sinαB. cosαC.t anαD. cotα
如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有a、b两点,已知a、b两点在同一竖直平面但在不同的电场线上.一个带电小球在重力和电场力作用下由a点运动到b点,在这一运动过程中,以下判断中正确的是(  )
题型:不详难度:| 查看答案
A.该带电小球的动能可能不变
B.该带电小球运动的轨迹一定是直线
C.该带电小球做的一定是匀变速运动
D.该带电小球在a点的速度可能为零
如图所示,在匀强电场中有M、N、P三点,它们的电势分别为φM=10V、φN=6V、φP=2V,则以下四个图中正确表示电场方向的是(  )
题型:不详难度:| 查看答案
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
静电场中,可以根据(  )
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A.场强的强弱判断电势的高低
B.电势的高低判断场强的强弱
C.电场线方向判断电势的高低
D.电场线方向判断场强的强弱