一带正电的小球沿光滑绝缘桌面向右运动,桌子右侧存在垂直纸面向里的匀强电场,如右图所示,速度方向与电场方向垂直,小球飞离桌面后落在地板上,设其飞行时间为t1、水平
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一带正电的小球沿光滑绝缘桌面向右运动,桌子右侧存在垂直纸面向里的匀强电场,如右图所示,速度方向与电场方向垂直,小球飞离桌面后落在地板上,设其飞行时间为t1、水平
题型:不详
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一带正电的小球沿光滑绝缘桌面向右运动,桌子右侧存在垂直纸面向里的匀强电场,如右图所示,速度方向与电场方向垂直,小球飞离桌面后落在地板上,设其飞行时间为t
1
、水平射程为s
1
、着地速度大小为v
1
;撤去电场,其它条件不变,设小球飞离时间为t
2
、水平射程为s
2
、着地速度大小为v
2
,则 ( )
A.s
1
>s
2
B.t
1
>t
2
C.t
1
=t
2
D.v
1
与v
2
大小关系不能确定
答案
AC
解析
运动时间由竖直方向决定,根据
可知,两种情况下运动时间相等,C正确,B错;两种情况下重力做的正功相同,而存在电场时,电场力做正功,所以存在电场时落地速度大,D错;无电场时,只有水平向右的水平位移v
0
t;存在电场时,既有向右的水平位移v
0
t,又有垂直纸面向里的水平位移,显然s
1
>s
2
,A答案正确。
举一反三
“速度选择器”是一个借助带电粒子在电磁场中偏转的原理,挑选出具有所需速度的粒子的装置。右图是某粒子速度选择器的原理示意图,在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有B=10
-4
T的匀强磁场,方向平行于轴线。在圆柱形桶的某直径两端开有小孔,作为入射孔和出射孔,离子束以不同角度入射,先后有不同速度的离子束射出,现有一离子源发射的比荷为2×10
11
C/kg的阳离子,且粒子束中速度分布连续,当θ=45°时,出射粒子的速度v的大小是 ( )
A.
×10
6
m/s
B.2
×10
6
m/s
C.2
×10
8
m/s
D.4
×10
6
m/s
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如右图所示,距水平地面高度为3h处有一竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,从距地面4h高处的A点以初速度v
0
水平抛出一带电小球(可视作质点),带电小球电量为q,质量为m,若q、m、h、B满足关系式
,则小球落点与抛出点A的水平位移S是 ( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
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(18分) 如图所示,在坐标系
xOy
内有一半径为
a
的圆形区域,圆心坐标为
O
1
(
a
,0),圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场。在直线
y
=
a
的上方和直线
x
=2
a
的左侧区域内,有一沿
y
轴负方向的匀强电场,场强大小为
E
。一质量为
m
、电荷量为+
q
(
q
>0)的粒子以速度
v
从
O
点垂直于磁场方向射入,当速度方向沿
x
轴正方向时,粒子恰好从
O
1
点正上方的
A
点射出磁场,不计粒子重力。求:
(1)磁感应强度
B
的大小;
(2)粒子在第一象限内运动到最高点时的位置坐标;
(3)若粒子以速度
v
从
O
点垂直于磁场方向射入第一象限,当速度方向沿
x
轴正方向的夹角
=30°时,求粒子从射入磁场到最终离开磁场的时间
t
。
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一个质子在匀强磁场和匀强电场中运动时,动能保持不变,已知磁场方向水平向右,则质子的运动方向和电场方向可能是(质子的重力不计)( )
A.质子向右运动,电场方向竖直向上
B.质子向右运动,电场方向竖直向下
C.质子向上运动,电场方向垂直纸面向里
D.质子向上运动,电场方向垂直面向外
题型:不详
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如图所示,水平虚线L
1
.L
2
间的高度差h=5cm,L
1
的上方和L
2
的下方都存在垂直
纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场,下方磁场的磁感应强度是上方的
倍,一带
电微粒正好能在竖直平面内沿图中轨迹做周期性运动,在两磁场中的轨迹是半圆.当运动到
轨迹最低点时,如果撤去电场,微粒将做匀速直线运动.取g=10m/s
2
.
小题1:说出微粒的绕行方向;
小题2:分别求出微粒在两磁场中的速度大小;
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