如图所示,一质量为m、电量为+q、重力不计的带电粒子,从A板的S点由静止开始释放,经A、B加速电场加速后,穿过中间偏转电场,再进入右侧匀强磁场区域.已知AB间的

如图所示,一质量为m、电量为+q、重力不计的带电粒子,从A板的S点由静止开始释放,经A、B加速电场加速后,穿过中间偏转电场,再进入右侧匀强磁场区域.已知AB间的

题型:不详难度:来源:
如图所示,一质量为m、电量为+q、重力不计的带电粒子,从A板的S点由静止开始释放,经AB加速电场加速后,穿过中间偏转电场,再进入右侧匀强磁场区域.已知AB间的电压为UMN极板间的电压为2UMN两板间的距离和板长均为L,磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界.求:

(1)带电粒子离开B板时速度v0的大小;
(2)带电粒子离开偏转电场时速度v的大小与方向;
(3)要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场,磁场的宽度d多大?
答案
(1)(2)方向与水平方向成450角(3)
解析

试题分析:(1)带电粒子在加速电场中,由动能定理得:

得带电粒子离开B板的速度:
(2)粒子进入偏转电场后,有: ,
  ,     解得 :
则粒子离开偏转电场时的速度大小:
,方向与水平方向成450角.
(3)粒子进入磁场后,据牛顿第二定律得由几何关系得解得
点评:本题考查了带电粒子在场中的运动,包括类平抛和圆周运动,考查类型非常有代表性。
举一反三
如图所示,空间^虚线框内有匀强电场,是该电场的三个等势面,相邻等势面间的距离为1 cm,其中为零电势能面.一质量为m、带电織为+q的粒子沿AA"方向以初速度v0自图中的P点进入电场,刚好从C’点离开电场.已知粒子的重力忽略不计.倾说法中正确的是(  )
A.该粒子在P点时的电势能是
B.该粒子到达C’点时的速度是
C.该粒子到达C’点时的电势能是
D.该粒子通过等势面BB时的动能是

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如图所示,水平放置的M、N两平行板相距为d=0.50m,板长为L=1m,,两板间有向下的匀强电场,场强E=300.0N/C,紧靠平行板右侧边缘的 xoy直角坐标系以N板右端为原点,在xoy坐标系的第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度B=×10-2T,磁场边界OA与x轴夹角∠AOx=60°,现有比荷为×106C/kg的带电粒子(重力不计),沿靠近M板的水平线垂直电场方向进入电场,离开电场后垂直于OA边界进入磁场区域,

求:(1)带电粒子进入电场时的初速度v0;(2)带电粒子从进入电场到离开磁场的总时间。
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,在平面直角坐标系xoy的0≤x≤2L、0≤yL区域内存在沿y轴正向的匀强电场,一质量为m,电荷量为q,不计重力,带正电的粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入电场后,恰好从M(2LL)点离开电场,粒子离开电场后将有机会进入一个磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的矩形磁场区域,并最终从x轴上的N(4L,0)点与x轴正向成45°角离开第一象限,题中只有mv0qL为已知量,求:

(1)匀强电场的电场强度E
(2)粒子在第一象限内运动的时间
(3)如果粒子离开M点后有机会进入的是垂直纸面向里的矩形磁场,磁感应强度大小仍然为,粒子运动一段时间后仍然能从x轴上的N点与x轴正向成45°角离开第一象限,则该矩形区域的最小面积S
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如图所示,实线是电场中一簇方向未知的电场线,虚线是一个带正电粒子从a点运动到b点的轨迹,若带电粒子只受电场力作用,粒子从a点运动到b点的过程中:
A.粒子运动的加速度逐渐增大
B.粒子运动的速度逐渐增大
C.粒子的电势能逐渐增加
D.粒子的电势能逐渐减小

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如图所示的三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面,电势分别为7 V、14 V、21 V,实线是一带电粒子 (不计重力)在该区域内的运动轨迹,下列说法正确的是(   )
A.粒子一定带负电荷
B.粒子在a、b、c三点所受合力不相同
C.粒子运动径迹一定是a→b→c
D.粒子在三点的电势能大小为Ekb>Eka>Ekc

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