如图,平行金属板倾斜放置,AB长度为L,金属板与水平方向的夹角为θ,一电荷量为-q、质量为m的带电小球以水平速度v0进入电场,且做直线运动,到达B点。离开电场后
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如图,平行金属板倾斜放置,AB长度为L,金属板与水平方向的夹角为θ,一电荷量为-q、质量为m的带电小球以水平速度v0进入电场,且做直线运动,到达B点。离开电场后
题型:不详
难度:
来源:
如图,平行金属板倾斜放置,AB长度为L,金属板与水平方向的夹角为θ,一电荷量为-q、质量为m的带电小球以水平速度v
0
进入电场,且做直线运动,到达B点。离开电场后,进入如下图所示的电磁场(图中电场没有画出)区域做匀速圆周运动,并竖直向下穿出电磁场,磁感应强度为B。试求:
小题1:带电小球进入电磁场区域时的速度v。
小题2:带电小球在电磁场区域做匀速圆周运动的时间。
小题3:重力在电磁场区域对小球所做的功。
答案
小题1:
小题2:
小题3:
解析
(1)对带电小球进行受力分析,带电小球受重力mg和电场力F,F
合
=Fsinθ,mg=Fcosθ(1分)
解得F
合
=mgtanθ(1分)
根据动能定理
,
解得
(2分)
(2)带电小球进入电磁场区域后做匀速圆周运动,说明电场力和重力平衡,带电小球只在洛伦兹力作用下运动。通过几何知识可以得出,带电粒子在磁场中运动了
圆周,运动时间为
(2分)
(3)带电小球在竖直方向运动的高度差等于一个半径,h=R=
(2分)
重力做的功为
(2分)
举一反三
长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,平行金属板的右侧有如下图所示的匀强磁场。一个带电为+q、质量为m的带电粒子,以初速v
0
紧贴上板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下板边缘射出,射出时末速度恰与下板成30
o
角,出磁场时刚好紧贴上板右边缘,不计粒子重力
,求:
小题1:两板间的距离;
小题2:匀强电场的场强与匀强磁场的磁感应强度。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,一个质量为m、电荷量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处在磁感应强度为B的匀强磁场中(不计空气阻力)。现给圆环向右的初速度v
0
,在以后的运动过程中,圆环运动的速度图象可能是( )
题型:不详
难度:
|
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如图甲所示,在
xOy
平面内存在垂直平面的磁场,磁感应强度的变化规律如图乙所示(规定向里为磁感应强度的正方向),在
t
=0时刻由原点
O
发射初速度大小为
v
0
,方向沿
y
轴正方向的带负电粒子(不计重力).若粒子的比荷大小
.试求:
小题1:带电粒子从出发到再次回到原点所用的时间;
小题2:带电粒子从出发到再次回到原点的运动轨迹的长度;
小题3:若粒子的比荷变为
,同时在
y
轴方向加匀强电场,其电场强度的变化规律如图丙所示(沿
y
轴正方向电场强度为正),要使带电粒子能够在运动一段时间后回到原点,则
E
的取值应为多少?
题型:不详
难度:
|
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质子(
p
)即
和
粒子氦核
4
2
He以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道半径分别为
和
,周期分别为
和
,则下列选项正确的是( )。
A.
B.
C.
D.
题型:不详
难度:
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如图所示,与电源断开的带电平行金属板相互正对水平放置,两板间存在着水平方向的匀强磁场.某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止开始下滑,经过轨道端点P(轨道上P点的切线沿水平方向)进入板间后恰好沿水平方向做直线运动.若保持磁感应强度不变,使两板间的距离稍减小一些,让小球从比a点稍低一些的b点由静止开始滑下,在经P点进入板间的运动过程中( )
A.电场力对小球做负功
B.小球所受电场力变大
C.小球仍可能做直线运动
D.小球将做曲线运动
题型:不详
难度:
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