(16分)如图所示,高h =0.8m的绝缘水平桌面上方的区域Ⅰ中存在匀强电场,场强E的方向与区域的某一边界平行,区域Ⅱ中存在垂直于纸面的匀强磁场B。现有一质量m
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(16分)如图所示,高h =0.8m的绝缘水平桌面上方的区域Ⅰ中存在匀强电场,场强E的方向与区域的某一边界平行,区域Ⅱ中存在垂直于纸面的匀强磁场B。现有一质量m
题型:不详
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(16分)如图所示,高h =0.8m的绝缘水平桌面上方的区域Ⅰ中存在匀强电场,场强E的方向与区域的某一边界平行,区域Ⅱ中存在垂直于纸面的匀强磁场B。现有一质量m=0.01kg,带电荷量q=+10
-5
C的小球从A点以v
0
=4m/s的初速度水平向右运动,匀速通过区域Ⅱ后落在水平地面上的B点,已知小球与水平桌面间的动摩擦因数
,L=1m,h = 0.8m,x =0.8m,取g =10m/s
2
。试求:
(1)小球在区域Ⅱ中的速度;
(2)区域Ⅱ中磁感应强度B的大小及方向;
(3)区域Ⅰ中电场强度E可能的大小及方向。
答案
(1)
(2)
垂直纸面向里 (3)电场方向水平向左
或者电场方向竖直向下
解析
试题分析:(1)小球离开磁场后做平抛运动,设小球在磁场中匀速运动的速度为v,则有
……①1分
……②1分
联立①②解得:
……③ 2分
(2)由于小球在磁场中作匀速运动,只能受重力和洛仑兹力作用
……④ 2分
又
……⑤ 2分
联立④⑤解得:
……⑥ 1分
代入数值得:
……⑦ 1分
根据左手定则可判断磁感应强度B的方向垂直纸面向里。
(3)由于v<v
0
,所以小球在电场中作减速运动。电场方向有两种可能
(i)电场方向水平向左。小球在电场中,由动能定理
……⑧ 2分
解得
……⑨ 1分
(ii)电场方向竖直向下。小球在电场中,由动能定理
……⑩ 2分
解得
……(11)1分
举一反三
(19分)如图所示,s为一电子发射枪,可以连续发射电子束,发射出来的电子初速度可视为0,电子经过平行板A、B之间的加速电场加速后,从O点沿x轴正方向进入xoy平面内,在第一象限内沿x、y轴各放一块平面荧光屏,两屏的交点为O,已知在y>0、0<x<a的范围内有垂直纸面向外的匀强磁场,在y>0、x>a的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,大小均为B。已知给平行板AB提供直流电压的电源E可以给平行板AB提供0~U之间的各类数值的电压,现调节电源E的输出电压,从0调到最大值的过程中发现当AB间的电压为
时,x轴上开始出现荧光。(不计电子的重力)试求:
(1)当电源输出电压调至
和U时,进入磁场的电子运动半径之比r
1
:r
2
(2)两荧光屏上的发光亮线的范围。
题型:不详
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一个带正电荷的小球从a点出发水平进入正交垂直的匀强电场和匀强磁场区域,电场方向竖直向上,某时刻小球运动到了b点,则下列说法正确的是
A.从a到b,小球可能做匀速直线运动
B.从a到b,小球可能做匀加速直线运动
C.从a到b,小球动能可能不变
D.从a到b,小球机械能可能不变
题型:不详
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(12分)如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×10
5
N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10
-25
kg、电荷量为q=1.6×10
-18
C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v
0
=1.0×10
6
m/s的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求P、Q之间的距离L.
题型:不详
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设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法正确的是( )
A.这离子带负电荷
B.A点和B点位于同一高度
C.离子在C点时速度最大
D.离子到达B点时,将沿原曲线返回A点
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(18分)如图所示,在xOy坐标系第二象限内有一圆形匀强磁场区域,半径为
,圆心O′坐标为(-
,
),磁场方向垂直xOy平面。在x轴上有坐标(-
,0)的P点,两个电子a、b以相同的速率v沿不同方向从P点同时射入磁场,电子
的入射方向为y轴正方向,b的入射方向与y轴正方向夹角为
。电子a经过磁场偏转后从y轴上的 Q(0,
)点进入第一象限,在第一象限内紧邻y轴有沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为
,匀强电场宽为
。已知电子质量为
、电荷量为
,不计重力及电子间的相互作用。求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小
(2)b电子在磁场中运动的时间
(3)a、b两个电子经过电场后到达x轴的坐标差Δx
题型:不详
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