(17 分)如图所示的坐标系xOy中,x<0, y>0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场,的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场,X轴上A点坐标
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(17 分)如图所示的坐标系xOy中,x<0, y>0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场,的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场,X轴上A点坐标
题型:不详
难度:
来源:
(17 分)如图所示的坐标系xOy中,x<0, y>0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场,
的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场,X轴上A点坐标为(-
L
,0),Y轴上B点的坐标为(0,
)。有一个带正电的粒子从A点以初速度v
A
沿y轴正方向射入匀强电场区域,经过B点进入匀强磁场区域,然后经x轴上的C点 (图中未画出)运动到坐标原点O。不计重力。求:
(1)粒子在B点的速度v
B
是多大?
(2)C点与O点的距离x
c
是多大?
(3)匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多大?
答案
(1)
v
B
=2
v
A
(2)
x
c
=2
L
/3 (3)
解析
试题分析:
(1)设粒子在
A
到
B
的过程中运动时间为
t
,在
B
点时速度沿
x
轴正方向的速度大小为
v
x
,则
解得
v
B
=2
v
A
(2)设粒子在
B
点的速度
v
B
与
y
轴正方向的夹角为
θ
,则
tan
θ
=
解得
θ
=60º
粒子在
x
≥0的区域内做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示,设轨道半径为
R
,由几何关系有
x
c
=2
R
cos
θ
x
c
=2
L
/3
(或者通过判断
BC
是直径,△
OO
1
C
是等边三角形,由
x
c
=
R
得到
x
c
=2
L
/3)
(3)设匀强电场强度为
E
,匀强磁场的磁感应强度为
B
,粒子质量为
m
,带电荷量为
q
,则
解得
举一反三
(18分)如图甲所示,在坐标系
中,
轴左侧有沿
轴正向的匀强电场,场强大小为E;
轴右侧有如图乙所示,大小和方向周期性变化的匀强磁场,磁感强度大小B
0
已知.磁场方向垂直纸面向里为正.
时刻,从
轴上的p点无初速释放一带正电的粒子,质量为m,电量为q(粒子重力不计),粒子第一次在电场中运动时间与第一次在磁场中运动的时间相等.求
(1)P点到O点的距离;
(2)粒子经一个周期沿y轴发生的位移;
(3)粒子能否再次经过O点,若不能说明理由.若能,求粒子再次经过O点的时刻;
(4)粒子第4n(n=1、2、3 )次经过y轴时的纵坐标.
题型:不详
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|
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(15分)如图所示,水平向左的匀强电场中,用长为l的绝缘轻质细绳悬挂一小球,小球质量为m,带电量为+q,将小球拉至竖直位置最低位置A点处无初速释放,小球将向左摆动,细线向左偏离竖直方向的最大角度θ=74°。
⑴求电场强度的大小E;
⑵求小球向左摆动的过程中,对细线拉力的最大值;
⑶若从A点处释放小球时,给小球一个水平向左的初速度v
0
,则为保证小球在运动过程中,细线不会松弛,v
0
的大小应满足什么条件?
题型:不详
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(16分)如图所示装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场处在加有电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板之间,匀强磁场水平宽度为l,竖直宽度足够大,处在偏转电场的右边,如图甲所示。大量电子(其重力不计)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场。当两板没有加电压时,这些电子通过两板之间的时间为2t
0
,当在两板间加上如图乙所示的周期为2t
0
、幅值恒为U
0
的电压时,所有电子均能通过电场,穿过磁场,最后打在竖直放置的荧光屏上(已知电子的质量为m、电荷量为e)。求:
(1)如果电子在t=0时刻进入偏转电场,求它离开偏转电场时的侧向位移大小;
(2)通过计算说明,所有通过偏转电场的电子的偏向角(电子离开偏转电场的速度方向与进入电场速度方向的夹角)都相同。
(3)要使电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多少?
题型:不详
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(18分)如图a所示,竖直直线MN左方有水平向右的匀强电场,现将一重力不计,比荷
的正电荷置于电场中O点由静止释放,经过
后,电荷以v
0
=1.5×10
4
m/s的速度通过MN进入其右方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻,忽略磁场变化带来的影响)。求:
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)图b中
时刻电荷与O点的竖直距离r。
(3)如图在O点下方d=39.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需要的时间。(结果保留2位有效数字)
题型:不详
难度:
|
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(16分)在如图所示的xoy坐标系中,y>0的区域内存在着沿y轴正方向、场强为E的匀强电场,y<0的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.一带电粒子从y轴上的P(0,h)点以沿x轴正方向的初速度射出,恰好能通过x轴上的D(d,0)点.己知带电粒子的质量为m,带电量为-q.h、d、q均大于0.不计重力的影响.
(1)若粒子只在电场作用下直接到达D点,求粒子初速度的大小
;
(2)若粒子在第二次经过x轴时到达D点,求粒子初速度的大小
(3)若粒子在从电场进入磁场时到达D点,求粒子初速度的大小
;
题型:不详
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