如图所示,某一真空区域内充满匀强电场和匀强磁场,此区域的宽度d =" 8" cm,电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,一电子以一定的速
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如图所示,某一真空区域内充满匀强电场和匀强磁场,此区域的宽度d =" 8" cm,电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,一电子以一定的速
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,某一真空区域内充满匀强电场和匀强磁场,此区域的宽度
d
=" 8" cm,电场强度为
E
,方向竖直向下,磁感应强度为
B
,方向垂直纸面向里,一电子以一定的
速度沿水平方向射入此区域.若电场与磁场共存,电子穿越此区域时恰好不发生偏转;若射入时撤去磁场,电子穿越电场区域时,沿电场方向偏移量
y
=" 3.2" cm;若射入时撤去电场,电子穿越磁场区域时也发生了偏转.不计重力作用,求:
(1)电子射入时的初速度的表达式;(注:表达式不必代入具体数值,只保留字母符号)
(2)电子比荷的表达式;
(3)画出电子穿越磁场区域时(撤去电场时)的轨迹并标出射出磁场时的偏转角
;
(4)电子穿越磁场区域后(撤去电场时)的偏转角
。
(
)
答案
(1)
(2)
(3)
(4)53°
解析
(1)(4分)电子在复合场中不发生偏转,所受电场力和洛伦兹力平衡:
,得初速度的表达式:
。
(2)(6分)电子垂直进入匀强电场,向上偏转作类平抛运动:
, (1分)
, (1分)
,(2分)
得电子比荷:
。 (2分)
(3)(2分)正确作出轨迹和标出偏转角各给1分。(共2分)
(4)(6分)电子垂直进入匀强磁场作匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力:
(2分)
代入比荷的表达式得
(2分)
由图可知,
或
(2分)
举一反三
如图所示,矩形区域
MNPQ
内有水平向右的匀强电场;在
y
≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为
B
。半径为
R
的光滑绝缘空心半圆细管
ADO
固定在竖直平面内,半圆管的一半处于电场中,圆心
O
1
为
MN
的中点
,直径
AO
垂直于水平虚线
MN
。一质量为
m
、电荷量为
q
的带正电小球(可视为质点)从半圆管的
A
点由静止滑入管内,从
O
点穿出后恰好通过
O
点正下方的
C
点。已知重力
加速度为
g
,电场强度的大小
。求:
(1)小球到达
O
点时
,半圆管对它作用力的大小;
(2)从
O
点开始计时,经过多长时间小球运动到
C
点;
(3)矩形区域
MNPQ
的高度
H
和宽度
L
应满足的条件;
(4)符加题:(可做可不做)从
O
点开始计时,经过多长时间小球的动能最小?
题型:不详
难度:
|
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(1)粒子在回旋加速器中经过第一次加速可以达到的速度和第一次在磁场中的回旋半径;
(2)粒子在第
次通过狭缝前后的半径之比;
(3)粒子若能从上侧边缘的引出装置处导出,则
R
与
U
、
B
、
之间应满足什么条件?
题型:不详
难度:
|
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(1)求金属环运动的最大加速度的大小;
(2)求金属环运动的最大速度的大小.
题型:不详
难度:
|
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在匀强磁场和匀强电场中,水平放置一绝缘直棒,棒上套着一个带正电的小球,如图11-3-4示,小球与棒间滑动摩擦因数μ=0.2,小球质量M=1×10
-4
kg,电量q=2×10
-4
C,匀强电场水平向右,E=5N/C,磁场垂直纸面向里,B=2T,取g=10m/s
2
,求:
(1)小球的加速度最大时,它的速度多大?最大加速度多大?
(2)如果棒足够长,小球的最大速度多大?
题型:不详
难度:
|
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B.欲把动能相同的质子和
α
粒子分开,只能采用偏转电场
C.欲把由静止经同一加速电压加速的质子和
α
粒子分开,偏转电场或偏转磁场均可采用
D.欲把初速度相同而比荷不同的带电粒子分开,偏转电场或偏转磁场均可采用
题型:不详
难度:
|
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