(2010·山东卷)25.(18分)如图所示,以两虚线为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场,宽度为d,两侧为相同的匀强磁场,方向垂直纸面向里。一质
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(2010·山东卷)25.(18分)如图所示,以两虚线为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场,宽度为d,两侧为相同的匀强磁场,方向垂直纸面向里。一质
题型:不详
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(2010·山东卷)25.(18分)如图所示,以两虚线为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场,宽度为d,两侧为相同的匀强磁场,方向垂直纸面向里。一质量为
、带电量+q、重力不计的带电粒子,以初速度
垂直边界射入磁场做匀速圆周运动,后进入电场做匀加速运动,然后第二次进入磁场中运动,此后粒子在电场和磁场中交替运动。已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍,第三次是第一次的三倍,以此类推。求
⑴粒子第一次经过电场子的过程中电场力所做的功
。
⑵粒子第n次经过电场时电场强度的大小
。
⑶粒子第n次经过电场子所用的时间
。
⑷假设粒子在磁场中运动时,电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中,电场强度随时间变化的关系图线(不要求写出推导过程,不要求标明坐标明坐标刻度值)。
答案
(1)
⑵
⑶
⑷
解析
(1)根据
,因为
,所以
,所以
,
(2)
=
,
,所以
。
(3)
,
,所以
。
(4)
举一反三
(2011·黄冈模拟)如图所示,空间存在正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场的方向垂直纸面向里.有一内壁光滑、底部有带正电小球的试管.在水平拉力F
作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出.已知小球质量为m,带电量为q,场强大小为
关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是( )
A.洛伦兹力对小球不做功
B.洛伦兹力对小球做正功
C.小球的运动轨迹是一条抛物线
D.维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大
题型:不详
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在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力),电子可能沿水平方向向右做直线运动的是( )
题型:不详
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如图所示,空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场.一带电粒子在电场力和洛伦兹力共同作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C为运动的最低点,不计重力,则( )
A.该粒子必带正电荷
B.A、B两点位于同一高度
C.粒子到达C点时的速度最大
D.粒子到达B点后,将沿原曲线返回A点
题型:不详
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地球大气层外有一层复杂的电离层,既分布有地磁场,也分布有电场.假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图所示的电场和磁场;电场的方向在纸面内斜向左下方,磁场的方向垂直纸面向里.此时一带电宇宙粒子恰以速度v垂直于电场和磁场射入该区域,不计重力作用,则在该区域中,有关该带电粒子的运动情况可能的是( )
A.仍做直线运动
B.立即向左下方偏转
C.立即向右上方偏转
D.可能做匀速圆周运动
题型:不详
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空间存在如图所示的匀强电场E和匀强磁场B.下面关于带电粒子在其中运动情况的判断,正确的是( )
A.若不计重力,粒子做匀速运动
的方向可沿y轴正方向,也可沿y轴负方向
B.若不计重力,粒子可沿x轴正方向做匀加速直线运动
C.若重力不能忽略,粒子不可能做匀速直线运动
D.若重力不能忽略,粒子仍可能做匀速直线运动
题型:不详
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