(19分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d
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(19分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d
题型:不详
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(19分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A点2d(AG⊥AC)。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内,求:
⑴此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
⑵离子从D处运动到G处所需时间;
⑶离子到达G处时的动能。
答案
⑴
;⑵t=
;⑶
解析
试题分析:⑴正离子轨迹如图所示,圆周运动半径r满足:
得
⑵设离子在磁场中的运动速度为
,则有
得
,且
在磁场中做圆周运动的时间为
离子从C到G的时间为
离子从D到G的总时间为
⑶设电场强度为E,则有:
且
得
由动能定理得:
解得
举一反三
如图所示,长均为d的两正对平行金属板MN、PQ水平放置,板间距离为2d,板间有正交的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子从MP的中点O垂直于电场和磁场方向以v
0
射入,恰沿直线从NQ的中点A射出;若撤去电场,则粒子从M点射出(粒子重力不计).以下说法正确的是( )
A.该粒子带正电
B.该粒子带正电、负电均可
C.若撤去磁场,则粒子射出时的速度大小为2v
0
D.若撤去磁场,则粒子射出时的速度大小为
题型:不详
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(14分)如图所示,在同一平面内边长均为l的正方形区域abcd和cdef中.分别存在平行于ab方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场.质量为m电荷量为q的带电粒子,以速度υ
0
沿ad方向从a点射入电场,并从dc边的中点O射出,不计重力.
(1)求电场强度的大小;
(2)若粒子垂直于ef边界射出磁场,求它在电、磁场中运动的总时间;
(3)磁场的磁感应强度大小在什么范围内时,粒子才能从de边界射出磁场?
题型:不详
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如图所示,质量为m、电荷量为e的质子以某一初动能从坐标原点O沿x轴正方向进入场区,若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场,质子通过P(d,d)点时的动能为5
;若场区仅存在垂直于xOy平面的匀强磁场,质子也能通过P点,不计质子的重力.设上述匀强电场的电场强度大小为E、匀强磁场的磁感应强度大小为B,下列说法中正确的是
题型:不详
难度:
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如图所示,在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场,E、F、G、H是各边中点,其连线构成正方形,其中P点是EH的中点。一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出。以下说法正确的是( )
A.粒子的运动轨迹一定经过P点。
B.粒子的运动轨迹一定经过PH之间某点。
C.若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子会由ED之间某点射出正方形ABCD区域。
D.若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子恰好由E点射出正方形ABCD区域。
题型:不详
难度:
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如图所示,直线MN上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子1在纸面内以速度v
1
=v
0
从O点射入磁场,其方向与MN的夹角α=30°;质量为m、电荷量为+q的粒子2在纸面内以速度v
2
=
v
0
也从O点射入磁场,其方向与MN的夹角β=60°角。已知粒子1、2同时到达磁场边界的A、B两点(图中未画出),不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
(1)求两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d;
(2)求两粒子进入磁场的时间间隔Δt;
(3)若MN下方有平行于纸面的匀强电场,且两粒子在电场中相遇,其中的粒子1做直线运动。求电场强度E的大小和方向。
题型:不详
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