如图所示,带电粒子以水平速度垂直进入正交的匀强电场和匀强磁场区域中,穿出电磁场区域时速度为,电场强度为E,磁感应强度为B,则粒子的径迹、与的大小关系为:(
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如图所示,带电粒子以水平速度垂直进入正交的匀强电场和匀强磁场区域中,穿出电磁场区域时速度为,电场强度为E,磁感应强度为B,则粒子的径迹、与的大小关系为:(
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,带电粒子以水平速度
垂直进入正交的匀强电场和匀强磁场区域中,穿出电磁场区域时速度为
,电场强度为E,磁感应强度为B,则粒子的径迹、
与
的大小关系为:( )
A.要使粒子能沿直线运动,正电荷应从左边射入,负电荷应从右边射入
B.当
时,粒子沿直线运动,且
C.当
时,粒子沿曲线运动,且
D.当
时,粒子将向上运动
答案
BC
解析
分析:粒子进入后,受到电场力和洛伦兹力共同作用.不论粒子带正电还是负电,要沿直线通过该复合场,洛伦兹力和电场力应等大反向,必有:qE=Bqv
0
,解得
.
解答:解:A、若是正电荷,从左端进入复合场,则洛伦兹力向上,电场力向下.如电场力与洛伦兹力等大,则能沿直线通过;若是负电荷,从左端进入复合场洛伦兹力向下,电场力向上,若等大则也可以沿直线通过.故A错误.
B、如粒子沿直线通过,电场力与洛伦兹力等大反向,由有qE=Bqv
0
,即
.所以当
沿直线穿过,又因为在复合场中运动时洛伦兹力不做功,粒子沿电场方向无位移,故电场力也不做功,故v=v
0
,故B正确.
C、当
,洛伦兹力小于电场力,正电荷粒子会向上偏,即沿电场方向上有位移.电场力对离子做正功,所以v>v
0
,故C正确.
D、当
时,洛伦兹力大于电场力,粒子将向下运动,故D错误.
故答案为:BC
点评:该题模型是“速度选择器”,并考查动能定理,难度不大.
举一反三
一宇宙人在太空(万有引力可以忽略不计)玩垒球。如图所示,辽阔的太空球场半侧为匀强电场,另半
侧为匀强磁场,电场和磁场的分界面为垂直纸面的平面,电场
方向与界面垂直,磁场方向垂直纸面向里,电场强度大小
。宇宙人位于电场一侧距界面为
的
点,
为
点至界面垂线的垂
足,
点位于纸面上
点的右侧,
与磁场的方向垂直。垒球的质量
,电量
。宇宙人从
点以初速度
平行于界面投出垒球,要使垒球第一次通过界面时就击中
点,求:(计算结果保留三位有效数字)
(1)
、
两点之间的距离。
(2)垒球从抛出到第一次回到
点的时间。
题型:不详
难度:
|
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25.(17分)如图甲所示,光滑、绝缘直角三角型斜面
固定在水平地面上,
边长
;虚线左、右空间存在
磁感应强度为
的匀强磁场,方向分别垂直于纸面向里、向外;整个空间存在着竖直方向的、随时问交替变化的匀强电场(如图乙所示,竖直向上方向为正方向)。在距
点
处的
点有一物块抛射器,在
时刻将一质量为
、带电荷量为
的小物块(可视为质点)抛入电磁场,小物块恰好能在
点切入
斜面。设小物块在
面上滑行时无电荷损失且所受洛伦兹力小于
,求:
(1)小物块抛出速度的大小;
(2)小物块从抛出到运动至
点所用时间。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B = 2.0×10
-3
T,一带正电荷的粒子A以v = 3.5×10
4
m/s的速率从x轴上的P ( 0.50,0 )处以与x轴正方向成某一角度的方向垂直射入磁场,从y轴上的M ( 0,0.50 )处射出磁场,且运动轨迹的半径是所有可能半径值中的最小值.设粒子A的质量为m、电荷量为q,不计粒子的重力.
(1)求粒子A的比荷
;(计算结果请保留两位有效数字,下同)
(2)如果粒子A运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其此后沿x轴负方向做匀速直线运动并离开第一象限.求该匀强电场的场强大小和方向,并求出粒子射出磁场处的坐标值;
(3)如果要粒子A按题干要求从M处射出磁场,第一象限内的磁场可以局限在一个最小的矩形区域内,请在图中画出该矩形区域,并求出它的面积.
题型:不详
难度:
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如图所示,连接平行金属板P
1
和P
2
(板垂直纸面)的导线的一部分CD和另一连接电池的回路的一部分导体GH平行,CD和GH均在纸平面内,金属板置于磁场中,磁场方向垂直纸面向里。当一束等离子体(含有等量的正负离子)射入两金属板之间时,CD段导线将受到力的作用。若等离子体从平行金属板右方射入,则CD受力的方向
(填“背离” 或“ 指向”) GH。
题型:不详
难度:
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如图所示,将质子和α粒子(He原子核)混合,以几乎为零的速度注入一平板电容器使之加速,射出的粒子束让其垂直射入具有一定宽度的磁场,结果两种粒子都从磁场另一平行边界射出,且其中一束刚好能穿越磁场。不考虑重力和粒子间相互的影响,以下说法正确的有( )
A.刚好穿越磁场的为α粒子
B.两种粒子在磁场中运动的时间相等
C.若将磁场宽度加倍仍然有粒子可以穿越磁场
D.若将加速电压减半则粒子将都不可能穿越磁场
题型:不详
难度:
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