(12分) 如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小相等,方向如图所示.现有一个带电粒子在该平面内从X轴
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(12分) 如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小相等,方向如图所示.现有一个带电粒子在该平面内从X轴
题型:不详
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(12分) 如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小相等,方向如图所示.现有一个带电粒子在该平面内从X轴上的P点,以垂直于X轴的初速度
进入匀强电场,恰好经过y轴上的Q点且与y轴成45
0
角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于X轴进入下面的磁场.已知OP之间的距离为d(不计粒子的重力)求:
(1)Q点的坐标;
(2)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过X轴的时间.
答案
(1)(0,2d) (2)
解析
试题分析:(1)设Q点的纵坐标为h,到达Q点的水平分速度为
,P到Q受到恒定的电场力与初速度垂直,为类平抛运动,则由类平抛运动的规律可知
竖直方向匀速直线
水平方向匀加速直线平均速度
,
根据速度的矢量合成
得
,故Q点的坐标为(0,2d)
(2)粒子以与y轴成45
0
角方向进入匀强磁场做匀速圆周运动,在电、磁场中的运动轨迹如图所示,设粒子在磁场中运动的半径为R,周期为T,则由几何关系可知:
粒子在磁场中的运动时间为
,
粒子在电场中的运动时间为
,
得总时间
举一反三
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⑴ 磁场变化的周期T;
⑵ 小球从高一级平台左边缘滑出的初速度v;
⑶ 绝缘板的质量M;
⑷ 绝缘板压缩弹簧具有的弹性势能E
P
.
题型:不详
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(18分) 如图,左边矩形区域内,有场强为E
0
的竖直向下的匀强电场和磁感应强度为B
0
的垂直纸面向里的匀强磁场,电荷量为q、质量不同的带正电的粒子(不计重力),沿图中左侧的水平中线射入,并水平穿过该区域,再垂直射入右边磁感应强度为B的匀强磁场区域,该区域磁场边界为AA
/
、BB
/
,方向垂直纸面向外,左右宽为a,上下足够长。
(1)求带电粒子速度的大小v;
(2)如果带电粒子都能从AA
/
边界垂直进入后又返回到AA
/
边界,则带电粒子的质量在什么范围?
(3)如果带电粒子能与BB
/
边界成60
0
角射出磁场区域(该点未画出),则该带点粒子的质量是多少?
题型:不详
难度:
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(15分)如图所示,在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E;在x轴的下方等腰三角形CDM区域内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,C、D在x轴上,它们到原点O的距离均为a,θ=30°,现将一质量为m、带电量为q的带正电粒子,从y轴上的P点由静止释放,不计重力作用和空气阻力的影响.
(1)若粒子第一次进入磁场后恰好垂直CM射出磁场,求P、O间的距离;
(2)P、O间的距离满足什么条件时,可使粒子在电场和磁场中各运动3次?
题型:不详
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(18分)真空中有如图l装置,水平放置的金属板A、B中间开有小孔,小孔的连线沿竖直放置的金属板C、D的中间线,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(初速不计、重力不计)P进入A、B间被加速后,再进入金属板C、D间的偏转电场偏转,并恰能从D板下边缘射出。已知金属板A、B间电势差为U
AB
=+U
0
,C、D板长度均为L,C、D板间距为
。在金属板C、D下方有如图l所示的、有上边界的、范围足够大的匀强磁场,该磁场上边界与金属板C、D下端重合,其磁感应强度随时间变化的图象如图2,图2中的B
0
为已知,但其变化周期T未知,忽略偏转电场的边界效应。
(1)求金属板C、D间的电势差U
CD
;
(2)求粒子刚进入磁场时的速度;
(3)已知垂直纸面向里的磁场方向为正方向,该粒子在图2中t=
时刻进入磁场,并在t=T
0
时刻的速度方向恰好水平,求该粒子从射入磁场到离开磁场的总时间t
总
。
题型:不详
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如图所示,一带电粒子沿x轴正方向进入一垂直xoy平面向里的匀强磁场中,不计粒子所受重力,要使粒子沿x轴正向做匀速运动,应加的匀强电场的方向是( )
A.y轴正向
B.y轴负向
C.x轴负向
D.因不知粒子带电的正负,无法确定
题型:不详
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