如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子,
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如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子,
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=b处的点P
1
时速率为v
0
,方向沿x轴正方向;然后,经过x轴上x=2b处的P
2
点进入磁场,并经过y轴上y=-2b处的P
3
点,不计粒子重力.求:
(1)电场强度的大小;
(2)粒子到达P
2
时速度的大小和方向;
(3)磁感应强度的大小.
答案
(1)
(2)
(3)
解析
试题分析:(1)粒子在电场、磁场运动的轨迹如图所示,设粒子从
到
的时间为t,电场强度大小为E,粒子在电场中的加速度为a,由牛顿第二定律及运动学公式有
,
,
解得
(2)粒子到达
时速度沿x方向的分量仍为
以表示
速度沿y轴方向分量的大小,v表示速度的大小,
表示速度和x轴的夹角,则有
,
,
。
。
(3)设磁场的磁感应强度为B,在洛仑兹力作用下粒子作匀速圆周运动,由牛顿第二定律有
r是圆周的半径,此圆周与x轴和y轴的交点分别为
、
,因为
,
,由几何关系可知,连线
为圆轨道的直径,由上此可求得
,
举一反三
如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动。下列说法正确的是( )
A.微粒一定带负电
B.微粒动能一定减小
C.微粒的电势能一定增加
D.微粒的机械能不变
题型:不详
难度:
|
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如图所示,xOy平面内半径为R的圆O"与y轴相切于原点O。在该圆区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)从O点沿x轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经T
0
时间从P点射出。
(1)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经
时间恰从圆形区域的边界射出。求电场强度的大小和粒子离开电场时速度的大小;
(2)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的2倍,求粒子在磁场中运动的时间。
题型:不详
难度:
|
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如图所示的速度选择器中有正交的电场和磁场,有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中,并沿直线运动(不考虑重力作用),则此粒子
A.一定带正电
B.一定带负电
C.一定不带电
D.可能带正电或负电,也可能不带电
题型:不详
难度:
|
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(16分)如图所示,在平面直角坐标系xoy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场.一粒子源固定在x轴上坐标为(-L,0)的A点.粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上坐标为(0,2L)的C点,电子经过磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成15°角的射线ON(已知电子的质量为m,电荷量为e,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用).求:
⑴匀强电场的电场强度E的大小;
⑵电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ;
⑶圆形磁场的最小半径R
min
.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,aa′、bb′、cc′、dd′为区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的竖直边界,三个区域的宽度相同,长度足够大,区域Ⅰ、Ⅲ内分别存在垂直纸面向外和向里的匀强磁场,区域Ⅱ存在竖直向下的匀强电场.一群速率不同的带正电的某种粒子,从边界aa′上的O处,沿着与Oa成30°角的方向射入Ⅰ区.速率小于某一值的粒子在Ⅰ区内运动时间均为t
0
;速率为v
0
的粒子在Ⅰ区运动
后进入Ⅱ区.已知Ⅰ区的磁感应强度的大小为B,Ⅱ区的电场强度大小为2Bv
0
,不计粒子重力.求:
(1)该种粒子的比荷
;
(2)区域Ⅰ的宽度d;
(3)速率为v
0
的粒子在Ⅱ区内运动的初、末位置间的电势差U;
(4)要使速率为v
0
的粒子进入Ⅲ区后能返回到Ⅰ区,Ⅲ区的磁感应强度B′的大小范围应为多少?
题型:不详
难度:
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