在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系,将第I、第II象限合称为区域一,第III、IV象限合称为区域二,其中一个区域内有大小、方向均未标明的匀强电场,另

在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系,将第I、第II象限合称为区域一,第III、IV象限合称为区域二,其中一个区域内有大小、方向均未标明的匀强电场,另

题型:不详难度:来源:
在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系,将第I、第II象限合称为区域一,第III、IV象限合称为区域二,其中一个区域内有大小、方向均未标明的匀强电场,另一个区域内有大小为  2×10-2T、方向垂直于水平桌面的匀强磁场.把一个比荷为=2×108C/kg的正电荷从坐标为(0,-1)的A点处由静止释放,电荷以一定的速度沿直线AC运动并从坐标为(1,0)的C点第一次经x轴进入区域一,经过一段时间,从坐标原点O再次回到区域二(重力不计)。
(1)指出哪个区域是电场、哪个区域是磁场以及电场和磁场的方向;
(2)求电荷在磁场里作匀速圆周运动的轨道半径r和匀强电场强度E的大小;
(3)求从释放到第二次经过x轴电荷运动的时间t。
答案
(1)区域一是磁场,方向垂直纸面向里。区域二是电场,方向由A指向C。 (4分)
(2)设电场强度的大小为E,电荷从C点进入
区域I的速度为v。
电荷从A到C做初速度为零的匀加速直线运动,
且过C点时速度方向与x轴正方向成45°角,   (1分)
AC间距离,则:                    (1分)
 …………①                           (1分)
 …………②                        (1分)
电荷进入区域I后,在洛仑兹力的作用下做
匀速圆周运动,运动轨迹如图,则:

  ………………③                (2分)
由题意及几何关系:  …………④    (1分)
由①②③④可得:           (1分)
(3)由A到C得,                 (1分)
代入数据得t1=                   (1分)
由C到O得,                    (1分)
代入数据得           (1分)
所以      (1分)
解析

举一反三
如图所示,在xoy平面内的第三象限中有沿-y方向的匀强电场,场强大小为E.在第一和第二象限有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于直角坐标平面向里。今有一个质量为m、电荷量为e的电子,从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场(不计电子所受重力)。经电场偏转后,沿着与x轴负方向成45°进入磁场,并能返回到原出发点P。
(1)简要说明电子的运动情况,并画出电子运动轨迹的示意图;  
(2)求P点距坐标原点的距离;
(3)电子从P点出发经多长时间再次返回P点?
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在如图17所示的坐标系中,x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向.第二象限内存在沿 y 轴负方向的匀强电场,在第三象限内存在垂直 xy 平面(纸面)向里的匀强磁场.一质量为m 、电量为q的带正电粒子(不计重力),从y 轴上的A点以v0的初速度沿x 轴负方向进入第二象限,之后到达x轴上x= – 2h处的B点,带电粒子在 B点的速度方向与x轴负方向成 450 角,进入第三象限后粒子做匀速圆周运动,恰好经过y 轴上y = –2h处的C点。求:
⑴ 粒子到达B点时速度大小;
⑵ 第二象限中匀强电场的电场强度的大小;
⑶ 第三象限中磁感应强度的大小和粒子在磁场中的运动时间.
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如图16所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上.在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场.在圆的左边放置一带电微粒发射装置,它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量为q(q>0)和初速度为v的带电微粒.发射时,这束带电微粒分布在0<y<2R的区间内。已知重力加速度大小为g,若从A点射出的带电微粒平行于x轴从C点进入磁场区域,并从坐标原点O沿y轴负方向离开。
(1)求电场强度和磁感应强度的大小;
(2)请指出这束带电微粒与x轴相交的区域,并指出这束带电微粒中哪些粒子在磁场中运动的时间最长;最长时间为多少?
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在地面上方的真空室内,存在匀强电场和匀强磁场。已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的,电场强度的大小E ="4N/c,B=" 0.15T。今有一个带负电的质点以v = 20m/s的速度在此区域内沿垂直于电场强度方向做匀速直线运动,求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向。(g=9.8m/s2
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如图所示,离子源产生的初速度为零、带电量均为、质量不同的正离子,被电压为的加速电场加速后匀速通过准直管,在到两极板等距离处垂直射入平行板间的匀强偏转电场,平行板间的电压为.偏转后通过极板上的小孔离开电场.经过一段匀速直线运动,垂直于边界进入磁感强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,已知.(忽略粒子所受重力)
(1)试求质量为的正离子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)若质量为的正离子恰好垂直打在的中点处,试求能打在边上的正离子的质量范围.

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