(15分)如图所示,正三角形ABC内有B=0.1T的匀强磁场,方向垂直纸面向外,在BC边右侧有平行于BC足够长的挡板EF,已知B点到挡板的水平距离BD=0.5m
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(15分)如图所示,正三角形ABC内有B=0.1T的匀强磁场,方向垂直纸面向外,在BC边右侧有平行于BC足够长的挡板EF,已知B点到挡板的水平距离BD=0.5m
题型:不详
难度:
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(15分)如图所示,正三角形ABC内有B=0.1T的匀强磁场,方向垂直纸面向外,在BC边右侧有平行于BC足够长的挡板EF,已知B点到挡板的水平距离BD=0.5m。某一质量m=4×10
-10
kg,电荷量q=1×10
-4
C的粒子,以速度:v
0
=1×10
4
m/s自A点沿磁场中的AB边射入,恰可从BC边水平射出打到挡板上。不计粒子重力。
(1)求粒子从BC边射出时,射出点距C点的距离和粒子在磁场中运动的时间。
(2)如果在BC至EF区域加上竖直向下的匀强电场,使粒子仍能打到挡板上,求所加电场电场强度的最大值。
答案
(1)
;
s;(2)
。
解析
试题分析:(1)粒子在磁场中的运动轨迹如图:
粒子进入磁场后做匀速圆周运动,半径为
(2分)
(2分),
磁场中的运动时间
s (2分)
(2)当粒子恰好打到板上Q点时,轨迹与板相切,速度方向沿板EF,如图,由类平抛运动的规律,Q点处粒子的速度的反向延长线交水平位移的中点,有l
MN
=l
NP
,(2分)
当粒子打到Q点时,
(2分)
(1分)
(1分)
联立得
(3分)
举一反三
(10分)如图所示是说明示波器工作原理的示意图,已知两平行板间的距离为d、板长为
.初速度为零的电子经电压为U
1
的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场,设电子质量为m、电荷量为e .求:
(1)经电场加速后电子速度v的大小;
(2)要使电子离开偏转电场时的偏转量最大,两平行板间的电压U
2
应是多大?
题型:不详
难度:
|
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(16分)在直角坐标系xOy中,第一象限内存在沿y轴负方向的有界电场,其中的两条边界分别与Ox、Oy重合。在第二象限内有垂直纸面向外的有界磁场(图中未画出),磁场边界为矩形,其中的一个边界与y轴重合,磁感应强度的大小为B。一质量为m,电量为q的正离子,从电场中P点以某初速度沿-x方向开始运动,经过坐标(0,L)的Q点时,速度大小为
,方向与-y方向成30°,经磁场偏转后能够返回电场,离子重力不计。求:
(1)正离子在P点的初速度;
(2)矩形磁场在x方向的最小宽度;
(3)离子在磁场中运动的最长时间。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,匀强电场和匀强磁场相互垂直,现有一束带电粒子(不计重力),以速度v
0
沿图示方向恰能直线穿过,正确的分析是( )
A.如果让平行板电容器左极板为正极,则带电粒子必须从下向上以v
0
进入该区域才能沿直线穿过
B.如果带正电粒子以大于v
0
的速度沿v
0
方向射入该区域时,其电势能越来越小
C.如果带负电粒子速度小于v
0
,仍沿v
0
方向射入该区域时,其电势能越来越大
D.无论带正电还是带负电的粒子,若从下向上以速度v
0
进入该区域时,其动能都一定增加
题型:不详
难度:
|
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(14分)如图所示,图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U。两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B
0
,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里;图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径PQ方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的G点射出,已知弧QG所对应的圆心角为
。离子重力不计。求:
(1)离子速度的大小;
(2)离子在圆形磁场区域内做圆周运动的半径;
(3)离子的质量。
题型:不详
难度:
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如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN,其电阻不计,间距d=0.5m,P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,两金属棒ab、cd垂直导轨放置,其电阻均为r=0.1Ω,质量均为m=0.5kg,与导轨接触良好。现固定棒ab,使cd在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始做加速运动。求
(1)棒cd哪端电势高?
(2)当电压表读数为U=0.2V时,棒cd的加速度多大?
(3)棒cd能达到的最大速度v
m
。
题型:不详
难度:
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