(18 分)如图所示,在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满+y 方向的匀强电场, 在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出);一个比荷为的
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(18 分)如图所示,在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满+y 方向的匀强电场, 在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出);一个比荷为的
题型:不详
难度:
来源:
(18 分)如图所示,在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满+y 方向的匀强电场, 在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出);一个比荷为
的带电粒子以大小为 v
0
的初速度自点
沿+x 方向运动,恰经原点O进入第Ⅰ象限,粒子穿过匀强磁场后,最终从 x轴上的点 Q(9 d,0 )沿-y 方向进入第Ⅳ象限;已知该匀强磁场的磁感应强度为
,不计粒子重力。
(1)求第Ⅲ象限内匀强电场的场强E的大小;
(2) 求粒子在匀强磁场中运动的半径R及时间t
B
;
(3) 求圆形磁场区的最小半径r
m
。
答案
(1)
(2)
(3)d
解析
试题分析:⑴粒子在第Ⅲ象限做类平抛运动:
①
②
③
解得:场强
④
(2)设粒子到达O点瞬间,速度大小为
,与
轴夹角为
:
⑤
⑥
,
⑦
粒子在磁场中,洛伦兹力提供向心力:
⑧
解得,粒子在匀强磁场中运动的半径
⑨
在磁场时运动角度:
⑩
在磁场时运动时间
(11)
(3)如图,若粒子进入磁场和离开磁场的位置恰位于磁场区的某条直径两端,可求得磁场区的最小半径
(12)
解得:
(13)
举一反三
如图所示,在xoy平面内的y轴左侧有沿y轴负方向的匀强电场,y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,y轴为匀强电场和匀强磁场的理想边界。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从x轴上的N点(-L,0)以v
0
沿x轴正方向射出。已知粒子经y轴的M点(0,-L/2)进入磁场,若匀强磁场的磁感应强度为
.求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)若粒子离开电场后,y轴左侧的电场立即撤去,通过计算判断粒子离开磁场后到达x轴的位置是在N点的左侧还是右侧?
(3)若粒子离开电场后,y轴左侧的电场立即撤去。要使粒子能回到N点,磁感应强度应改为多少?
题型:不详
难度:
|
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有一个带正电的小球,质量为m,电荷量为q,静止在固定的绝缘支架上.现设法给小球一个瞬时的初速度v
0
使小球水平飞出,飞出时小球的电荷量没有改变.同一竖直面内,有一个固定放置的圆环(圆环平面保持水平),环的直径略大于小球直径,如图甲所示.空间所有区域分布着竖直方向的匀强电场,垂直纸面的匀强磁场分布在竖直方向的带状区域中,小球从固定的绝缘支架水平飞出后先做匀速直线运动,后做匀速圆周运动,竖直进入圆环.已知固定的绝缘支架与固定放置的圆环之间的水平距离为2s,支架放小球处与圆环之间的竖直距离为s,v
0
>
,小球所受重力不能忽略.求:
(1)空间所有区域分布的匀强电场的电场强度E的大小和方向;
(2)垂直纸面的匀强磁场区域的最小宽度S,磁场磁感应强度B的大小和方向;
(3)小球从固定的绝缘支架水平飞出到运动到圆环的时间t.
题型:不详
难度:
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(15分)如图所示,一质量为m、电荷量为q的带正电的小球以水平初速度v
0
从离地高为h的地方做平抛运动,落地点为N,不计空气阻力,求:
(1)若在空间加一个竖直方向的匀强电场,使小球沿水平方向做匀速直线运动,则场强E为多大?
(2)若在空间再加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场,小球的落地点仍为N,则磁感应强度B为多大?
题型:不详
难度:
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(20分)如图,在直角坐标系xOy平面内,虚线MN平行于y轴,N点坐标(-l,0),MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出)。现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行于x轴正方向的初速度v
0
射人电场,并从y轴上A点(0,0.5l)射出电场,射出时速度方向与y轴负方向成30°角,此后,电子做匀速直线运动,进人磁场并从圆形有界磁场边界上Q点(
l/6,-l)射出,速度沿x轴负方向。不计电子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小?
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小?电子在磁场中运动的时间t是多少?
(3)圆形有界匀强磁场区域的最小面积S是多大?
题型:不详
难度:
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如图,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,ab间的电场强度为E,今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v
0
竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变成水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域,bc宽度也为d,所加电场大小为E,方向竖直向上;磁感应强度方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小等于
,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A.粒子在ab区域中做匀变速运动,运动时间为
B.粒子在bc区域中做匀速圆周运动,圆周半径r=d
C.粒子在bc区域中做匀速直线运动,运动时间为
D.粒子在ab、bc区域中运动的总时间为
题型:不详
难度:
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