在平面直角坐标系xOy中,第Ⅱ象限存在沿x轴正方向的匀强电场,第Ⅰ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从x
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在平面直角坐标系xOy中,第Ⅱ象限存在沿x轴正方向的匀强电场,第Ⅰ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从x
题型:福建省月考题
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在平面直角坐标系xOy中,第Ⅱ象限存在沿x轴正方向的匀强电场,第Ⅰ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从x轴负半轴上的M点以速度v
0
垂直于x轴射入电场,经y轴上的N点与y轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从x轴正半轴上的P点垂直于x轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求:
(1)M、N两点间的电势差U
MN
;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t。
答案
解:(1)由动能定理:
①
又∵
②
由①②可得:
(2)粒子进入磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力:
从而得:
(3)粒子在电场中做类平抛运动
y轴方向:
,
③
粒子在磁场中做匀速圆周运动,转过的角度为12°,
④
由③④可得粒子从M点运动到P点的总时间
举一反三
如图所示,质量为m,带电荷量为+q的P环套在固定的水平长直绝缘杆上,整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中,磁感应强度大小为B。现给环一向右的初速度
,则
[ ]
A.环将向右减速,最后匀速
B.环将向右减速,最后停止运动
C.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是
D.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是
题型:0116 月考题
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如图所示,绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强磁场中,在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下述说法正确的是
[ ]
A.小球在运动过程中机械能守恒
B.小球经过环的最低点时速度最大
C.小球经过环最低点时对轨道压力为2mg
D.小球经过环最低点时对轨道压力为3mg
题型:0116 月考题
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如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角(重力忽略不计)。试确定:
(1)粒子做圆周运动的半径。
(2)粒子的入射速度。
(3)粒子在磁场中运动的时间。
题型:0116 月考题
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如图所示,一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S,无初速度地飘入电势差为U的加速电场,然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打在照相底片M上。下列说法正确的是
[ ]
A.粒子进入磁场时的速率
B.粒子在磁场中运动的时间
C.粒子在磁场中运动的轨道半径
D.若容器A中的粒子有初速度,则粒子仍将打在照相底片上的同一位置
题型:0118 月考题
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如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为d,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v
0
从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场。不计粒子重力。试求:
(1)两金属板间所加电压U的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)在图中正确画出粒子再次进入电场中的运动轨迹,并标出粒子再次从电场中飞出的速度方向。
题型:0115 月考题
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