如图甲所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,场强E=×10 4 N/C。现将一重力不计、比荷=106 C/kg的正电荷从电场中的O点由静止释放,经过t0=
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如图甲所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,场强E=×10 4 N/C。现将一重力不计、比荷=106 C/kg的正电荷从电场中的O点由静止释放,经过t0=
题型:不详
难度:
来源:
如图甲所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,场强E=
×10
4
N/C。现将一重力不计、比荷
=10
6
C/kg的正电荷从电场中的O点由静止释放,经过t
0
=1×10
-5
s后,通过MN上的P点进入其上方的匀强磁场。磁场方向垂直于纸面向外,以电荷第一次通过MN时开始计时,磁感应强度按图乙所示规律周期性变化。
(1)求电荷进入磁场时的速度v
0
;
(2)求图乙中t=2×10
-5
s时刻电荷与P点的距离;
(3)如果在P点右方d=105 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。
答案
(1)
;(2)20cm;(3)
解析
试题分析:(1)电荷在电场中做匀加速直线运动,则
(1分)
(1分)
代入数据解得
(1分)
(2)当
时,电荷运动的半径
(1分)
周期
(1分)
当
时,电荷运动的半径
(1分)
周期
(1分)
故电荷从
时刻开始做周期性运动,其运动轨迹如图所示。(1分)
时刻电荷先沿大圆轨迹运动四分之一个周期再沿小圆轨迹运动半个周期,与
点的水平距离为
(2分)
(3)电荷从
点开始,其运动的周期为
,根据电荷的运动情况可知,电荷每一个周期向右沿
运动的距离为40 cm,故电荷到达挡板前运动的完整周期数为2个,沿
运动的距离
="80" cm,最后25 cm的距离如图所示,
设正电荷以
角撞击到挡板上,有(2分)
(2分)
解得
(1分)
故电荷从
点出发运动到挡板所需的总时间
(2分)
解得
(1分)
考点:
举一反三
如下图所示,水平放置的平行板间的匀强电场正中有一带电微粒正好处于静止状态。如果把两平行带电板改为竖直放置,带电微粒的运动状态将是 ( )
A.保持静止状态
B.从P点开始作自由落体运动
C.从P点开始做类平抛运动
D.从P点开始做初速度为零,加速度为
g的匀加速直线运动
题型:不详
难度:
|
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带电粒子仅在电场力作用下,从电场中
点以初速度
进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到
点,如图所示,可以判断( )
A.粒子的加速度在
点时较大
B.粒子的电势能在
点时较大
C.粒子可能带负电,在
点时速度较
D.粒子一定带正电,动能先变小后变大
题型:不详
难度:
|
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(18分)一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离d,板长l,偏转电极边缘到荧光屏的距离为L,偏转电场只存在于两个偏转电极之间。已知电子质量为m,电荷量为e,求:
(1)电子离开加速电场是的速度大小;
(2)电子经过偏转电场的时间;
(3)要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?
(4)电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处?
题型:不详
难度:
|
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(10分)如图所示,两带电平行板竖直放置,开始时两板间电压为U,相距为d,两板间形成匀强电场。有一带电粒子质量为m(重力不计)、所带电量为+q,从两板下端连线的中点P以竖直速度v
0
射入匀强电场中,使得带电粒子落在A板M点上,
试求:(1)M点离板下端的高度;
(2)若将A板向左侧水平移动d/2并保持两板电压为U,此带电粒子仍从P点竖直射入匀强电场且仍落在A板M点上,则应以多大的速度v射入匀强电场?
题型:不详
难度:
|
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(16分)如图所示,在xOy平面内,x轴的上方分布有沿x轴负方向的场强E=1.2×10
3
N/C的匀强电场,x轴的下方分布有垂直纸面向里的磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场。在x轴上有一个足够大的垂直于y轴的平板MN,平板上开有一个小孔P,P点距O点的距离S
x
=3cm,P处连接有一段长度d=lcm内径不计的准直管,管内由于静电屏蔽没有电场。y轴负方向上距O点
cm的粒子源S可以向平面内各个方向发射a粒子,假设发射的a粒子速度大小均为2×10
5
m/s,打到平板和准直管管壁上的a粒子均被吸收。已知a粒子带正电,比荷为
×l0
7
C/kg重力不计,求
(1)a粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子从S到达P孔的时间;
(2)经过准直管进入电场中运动的a粒子,到达y轴的位置与O点的距离。
题型:不详
难度:
|
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