如图18甲所示,两个几何形状完全相同的平行板电容器PQ和MN,水平置于水平方向的匀强磁场中(磁场区域足够大),两电容器极板的左端和右端分别在同一竖直线上,已知P

如图18甲所示,两个几何形状完全相同的平行板电容器PQ和MN,水平置于水平方向的匀强磁场中(磁场区域足够大),两电容器极板的左端和右端分别在同一竖直线上,已知P

题型:不详难度:来源:
如图18甲所示,两个几何形状完全相同的平行板电容器PQ和MN,水平置于水平方向的匀强磁场中(磁场区域足够大),两电容器极板的左端和右端分别在同一竖直线上,已知P、Q之间和M、N之间的距离都是d,极板本身的厚度不计,板间电压都是U,两电容器的极板长相等。今有一电子从极板PQ中轴线左边缘的O点,以速度v0沿其中轴线进入电容器,并做匀速直线运动,此后经过磁场偏转又沿水平方向进入到电容器MN之间,且沿MN的中轴线做匀速直线运动,再经过磁场偏转又通过O点沿水平方向进入电容器PQ之间,如此循环往复。已知电子质量为m,电荷量为e。不计电容之外的电场对电子运动的影响。

(1)试分析极板P、Q、M、N各带什么电荷?
(2)求Q板和M板间的距离x ;
(3)若只保留电容器右侧区域的磁场,如图乙所示。电子仍从PQ极板中轴线左边缘的O点,以速度v0沿原方向进入电容器,已知电容器极板长均为。则电子进入电容器MN时距MN中心线的距离?要让电子通过电容器MN后又能回到O点,还需在电容器左侧区域加一个怎样的匀强磁场?
答案
(1)P板带正电,Q板带负电,M板带负电,N板带正电;
(2)
(3)电子进入电容器M、N之间的位置在中轴线以上y处。
,方向垂直于纸面向里(水平)。
解析

举一反三
如图所示,在xoy坐标系中,第Ⅲ象限内有场强为E,方向沿x正向的匀强电场,第Ⅱ、Ⅳ象限内有垂直坐标平面向内、强度相等的匀强磁场,第I象限无电、磁场.质量为 m、电量为q的带正电粒子,自x轴上的P点以速度v0垂直电场射入电场中,不计粒子重力和空气阻力,PO之间距离为
 
(1)求粒子从电场射入磁场时速度的大小和方向.
(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中,则磁感应强度大小应满足什么条件?
(3)若磁感应强度,则粒子从P点出发到第一次回到第Ⅲ象限的电场区域所经历的时间是多少?
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如图所示,在坐标系xOy第二象限内有一圆形匀强磁场区域(图中未画出),磁场方向垂直xOy平面.在x轴上有坐标(-2l0,0)的P点,三个电子a、b、c以相等大小的速度沿不同方向从P点同时射入磁场区,其中电子b射入方向为+y方向,a、c在P点速度与b速度方向夹角都是θ=.电子经过磁场偏转后都垂直于y轴进入第一象限,电子b通过y轴Q点的坐标为y=l0,a、c到达y轴时间差是t0.在第一象限内有场强大小为E,沿x轴正方向的匀强电场.已知电子质量为m、电荷量为e,不计重力.求:

(1) 电子在磁场中运动轨道半径和磁场的磁感应强度B.
(2) 电子在电场中运动离y轴的最远距离x.
(3) 三个电子离开电场后再次经过某一点,求该点的坐标和先后到达的时间差Δt.
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如图所示,是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系,虚线MN是∠的角平分线.在MN的左侧区域,存在着沿轴负方向、场强为E的匀强电场;在MN的右侧区域,存在着方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场,现有一带负电的小球y轴上的P(0,L)点,在电场力作用下由静止开始运动,小球到达虚线MN上的Q点时与另一个不带电的静止小球发生碰撞,碰后两小球粘合在一起进入磁场,它们穿出磁场的位置恰好在O点.若两小球的质量相等且均可视为质点,碰撞过程中无电荷量损失,不计重力作用.求:
(1)小球的比荷(即电荷量与质量之比);
(2)过O点后,粘在一起的两个小球再次到达虚线MN上的位置坐标(结果用EBL表示).
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如图所示,在平面内存在均匀、大小随时间周期性变化的磁场和电场,变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向、沿y轴正方向电场强度为正).在t=0时刻由原点O发射初速度大小为,方向沿y轴正方向的带负电粒子(不计重力).其中已知E0,且,粒子的比荷,x轴上有一点A,坐标为(
(1)求时带电粒子的位置坐标.
(2)粒子运动过程中偏离轴的最大距离
(3)粒子经多长时间经过A点.
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正方形导线框abcd,匝数为10匝,边长为20cm,在磁感强度为0.2T的匀强磁场中围绕与B方向垂直的转轴匀速转动,转速为120 r/min。当线框从平行于磁场位置开始转过90°时,线圈中磁通量的变化量是____wb,平均感应电动势为____V。
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