(18分)如图,POy区域内有沿y轴正方向的匀强电场,POx区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,OP与x轴成θ角.不计重力的负电荷,质量为m、电量为q,从y轴上某点

(18分)如图,POy区域内有沿y轴正方向的匀强电场,POx区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,OP与x轴成θ角.不计重力的负电荷,质量为m、电量为q,从y轴上某点

题型:不详难度:来源:
(18分)如图,POy区域内有沿y轴正方向的匀强电场,POx区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,OP与x轴成θ角.不计重力的负电荷,质量为m、电量为q,从y轴上某点以初速度v0垂直电场方向进入,经电场偏转后垂直OP进入磁场,又垂直x轴离开磁场.求:

(1)电荷进入磁场时的速度大小
(2)电场力对电荷做的功
(3)电场强度E与磁感应强度B的比值
答案
(1) (2) (3)
解析

试题分析:

解:(1)设带电粒子到达OP进入磁场前的瞬时速度为v,有:       ①
(2)由动能定理,电场力做的功为:        ②
(3)设带电粒子在磁场中运动的半径为R,由牛顿运动定律:
       ③
依题意:           ④
有几何关系:      ⑤
有:          ⑥     又:       ⑦
在y方向:        ⑧     联立可得:       ⑨
(评分说明:①②③④⑤⑥⑦⑧⑨每式2分
举一反三
如图,直角坐标系在一真空区域里,y轴的左方有一匀强电场,场强方向跟y轴负方向成θ=30°角,y轴右方有一垂直于坐标系平面的匀强磁场,在x轴上的A点有一质子发射器,它向x轴的正方向发射速度大小为v=2.0×106m/s的质子,质子经磁场在y轴的P点射出磁场,射出方向恰垂直于电场的方向,质子在电场中经过一段时间,运动到x轴的Q点。已知A点与原点O的距离为10cm,Q点与原点O的距离为(20-10)cm,质子的比荷为。求:

(1)磁感应强度的大小和方向;
(2)质子在磁场中运动的时间;
(3)电场强度的大小。
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一个质量为带电量为的小球,每次均以初速度水平向右抛出,抛出点距离水平地面的高度为,不计空气阻力,重力加速度为,求:
(1)若在小球所在空间加一个匀强电场,发现小球水平抛出后做匀速直线运动,则电场强度的大小和方向?
(2)若在此空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场,发现小球抛出后最终落地且其运动的水平位移为,求磁感应强度的大小?
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如图,在XOY平面第一象限整个区域分布一匀强电场,电场方向平行y轴向下.在第四象限内存在一有界匀强磁场,左边界为Y轴,右边界为的直线,磁场方向垂直纸面向外.一质量为m、带电量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场,在电场力作用下从X轴上Q点以与X轴正方向45°角进入匀强磁场.已知OQ=d,不计粒子重力.求:

(1)P点坐标;
(2)要使粒子能再进入电场,磁感应强度B的取值范围;
(3)要使粒子能第二次进入磁场,磁感应强度B的取值范围.
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质量为m的带电液滴,在电场强度为E,方向竖直向上的匀强电场中处于静止状态,试求:(1)该液滴的带电性质和所带的电荷量;
(2)当场强方向保持不变,而大小突然减为原来的一半时,求液滴的加速度。
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如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强电场,在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏.现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中,v0方向的延长线与屏的交点为O.试求:

(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间;
(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tanα;
(3)粒子打到屏上的点P到O点的距离x.
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