如图所示,质量为m、带电量为+q的带电粒子,以初速度υ0垂直进入相互正交的匀强电场E和匀强磁场B中,从P点离开该区域,此时侧向位移为y,粒子重力不计,则( )
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如图所示,质量为m、带电量为+q的带电粒子,以初速度υ0垂直进入相互正交的匀强电场E和匀强磁场B中,从P点离开该区域,此时侧向位移为y,粒子重力不计,则( )
题型:不详
难度:
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如图所示,质量为m、带电量为+q的带电粒子,以初速度υ
0
垂直进入相互正交的匀强电场E和匀强磁场B中,从P点离开该区域,此时侧向位移为y,粒子重力不计,则( )
A.粒子在P点所受的电场力一定比磁场力大
B.粒子在P点的加速度为(qE-qυ
0
B)/m
C.粒子在P点的速率为
v
20
+
2qyE
m
D.粒子在P点的动能为
1
2
m
v
20
-qyE
答案
A、由轨迹可知,粒子初始时所受电场力大于磁场力,到p点时,速度会增加,所受磁场力会增加而电场力不变,故所受的磁场力可能比电场力大,故A错误;
B、由题意,粒子开始时受到电场力和洛伦兹力的作用,加速度为
a=
qE-qvB
m
:粒子所受合力是不断变化的,没有恒定的加速度,故B错误;
C、对于粒子运动到p的过程由动能定理得,
Eqy=
1
2
m
v
2
-
1
2
m
v
20
,则粒子在C点的速率
v=
v
20
+
2qyE
m
.故C正确;
D、由C分析知,粒子在P点的动能:
1
2
m
v
2
=Eqy+
1
2
m
v
20
,故D错误.
故选:C
举一反三
如图甲所示,MN和PQ是两块光滑挡板,两板平行放置,板间距为d=0.15m,A、C是MN板上相距l=0.2m的两个小孔.质量为m=2×10
-12
kg,带电量为q=+5×10
-8
C的粒子(可以看成点电荷)从A点以速度v=3×10
3
m/s的速度垂直于MN板射入,粒子与两板的碰撞为弹性碰撞(粒子碰撞前后沿板方向的速度不变,垂直于板的速度大小不变,方向变为反向),带电粒子的重力不计.则
(1)若两板间有与板面平行的匀强电场,如图甲,且粒子只与PQ板碰撞一次就从C点飞出,求匀强电场的电场强度的大小;
(2)若两板间有如图乙所示的匀强磁场,要使粒子能从C点飞出,求磁感应强度的可能取值.
题型:不详
难度:
|
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如图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U,两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B
0
,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里.图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里.一正离子沿平行于金属板面、从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出.已知速度的偏向角为θ=90°,不计重力.求:
(1)离子速度v的大小;
(2)离子的比荷q/m.
题型:不详
难度:
|
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容器内某放射性原子在衰变生成新核过程中放出一个粒子,设该粒子的质量为m,电荷量为q,设粒子从放射源出进入平行极板S
1
窄缝时初速度近似为零,平板电极S
1
和S
2
间的电势差为U,粒子经电场加速后,沿OX方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,OX垂直平板电极S
2
,当粒子从P点离开磁场右边界MN时,其速度方向与OX方位的夹角θ=60°,如图所示,整个装置处于真空中.
(1)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R;
(2)求粒子在磁场中运动所用时间t;
(3)若撤去磁场,并在原磁场区域加上平行于极板方向的匀强电场,使粒子仍然从边界MN上岸原方向出射,求所加匀强电场的电场强度大小.
题型:不详
难度:
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如图,磁感强度为B的匀强磁场,垂直穿过平面直角坐标系的第I象限.一质量为m,带电量为q的粒子以速度V从O点沿着与y轴夹角为30°方向进入磁场,运动到A点时的速度方向平行于x轴,那么( )
A.粒子带正电
B.粒子带负电
C.粒子由O到A经历时间
t=
πm
3qB
D.粒子的速度没有变化
题型:不详
难度:
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如图甲所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上.在xoy平面内有与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆形区域内加有与xoy平面垂直的匀强磁场.在坐标原点O处放置一带电微粒发射装置,它可以连续不断地发射具有相同质量m、电荷量q(q>0)和初速为v
0
的带电粒子.已知重力加速度大小为g.
(1)当带电微粒发射装置连续不断地沿y轴正方向发射这种带电微粒时,这些带电微粒将沿圆形磁场区域的水平直径方向离开磁场,并继续沿x轴正方向运动.求电场强度和磁感应强度的大小和方向.
(2)调节坐标原点.处的带电微粒发射装置,使其在xoy平面内不断地以相同速率v
0
沿不同方向将这种带电微粒射入第1象限,如图乙所示.现要求这些带电微粒最终都能平行于x轴正方向运动,则在保证匀强电场、匀强磁场的强度及方向不变的条件下,应如何改变匀强磁场的分布区域?并求出符合条件的磁场区域的最小面积.
题型:不详
难度:
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