)如图所示,在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-2T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m=6
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)如图所示,在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-2T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m=6
题型:不详
难度:
来源:
)如图所示,在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10
-
2
T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m=6.64×10
-
27
kg、电荷量为q=+3.2×10
-
19
C的α粒子(不计α粒子重力),由静止开始经加速电压为U=1 205 V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M(-4,2)处平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域。
20090602
(1)请你求出α粒子在磁场中的运动半径 (2)请你在图中画出α粒子从直线x=-4到直线x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与直线x=4交点的坐标
(3)求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间
答案
(1)
(2)图见解析 (3)6.5×10
-7
s
解析
(1) α粒子在电场中被加速,由动能定理得qU="1/2" mv
2
(3分)
α粒子在磁场中偏转,则牛顿第二定律得qvB=mv
2
/r(2分)
联立解得
(1分)
(2) 能正确作出图象得(6分)
(3) 带电粒子在磁场中的运动周期
T=2πr/v=2πm/qB(2分)
α粒子在两个磁场中偏转的角度均为π/4,在磁场中的运动总时间
t="1/4" T=πm/2qB=(3.14×6.64×10
-27
)/(2×3.2×10
-19
×5×10
-2
)=6.5×10
-7
s(3分)
举一反三
如图所示,O
xyz
坐标系的y轴竖直向上,坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向与
x
轴平行。从y轴上的M点(0,H,0)无初速度释放一个质量为m,电荷量为q的带负电的小球,它落在
xz
平面上的N (
l
,0,b)点(
l
>0,b>O).若撤去磁场则小球落在
xz
平面上的P(
l
,0,0)点.已知重力加速度大小为g.
(1)已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行,请确定其可能的具体方向;
(2)求出电场强度的大小;
(3)求出小球落至N点时的速率.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,宽度为
d
1
的I区里有与水平方向成45°角的匀强电场
E
1
,宽度为
d
2
的II区里有相互正交的匀强磁场
B
和匀强电场
E
2
。一
带电量为
q
,质量为
m
的微粒自图中
P
点由静止
释放后水平向右做直线运动进入II区的复合场
再做匀速圆周运动到右边界上的
Q
点,其速度
方向改变了60°,重力加速度为
g
。(
d
1
、
E
1
、
E
2
未知)求:
(1)
E
1
、
E
2
的大小;
(2)有界电场E
1
的宽度d
1
。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场。电场强度E=40N/C,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B=1.0T,方向垂直纸面向外。两个质量均为m=2.0×10
-6
kg的小球
和
,
球不带电,
球带q=1.0×10
-6
C的正电,并静止于水平面右边缘处。将
球从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到D点与
球发生正碰,碰后两球粘合在一起以速度
飞入复合场中,最后落在地面上的P点。己知小球
在水平面上运动时所受的摩擦阻力
,取g=10m/s
2
。
、
均可作为质点。求:
(1)
与b碰前a的速度
(2) 水平面离地面的高度
(3) 从小球
开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,
系统损失的机械能
。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,竖直放置的
、
两平行板间存在着水平向右的匀强电场
,
、
间的距离为
,
板上有一水平小孔
正对右侧竖直屏上的
点,以
为坐标原点建立
坐标系
轴水平、
轴竖直)。
板与屏之间距离为
,
板与屏之间存在竖直向上的匀
强电场
和匀强磁场
。一个带正电的可视为质点的微粒从紧贴
板右侧的
点以某一
初速度
竖直向上射出,恰好从小孔
水平进入
右侧区域,并作匀速圆周运动,最终打在屏上的
处。已知微粒电量和质量的比值
,初
速度
,磁感应强度
,
板与屏之
间距离
,屏上
点的坐标为(
)。
不考虑微粒对电场和磁场的影响,取
。求:
(1)匀强电场
的大小;
(2)
、
间的距离
的大小;
(3)微粒运动的总时问。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,水平光滑绝缘地面上方虚线MN左侧存在水平向右的匀强电场,电场强度E
1
=1.0N/C,右侧存在着竖直向上、电场强度E
2
=50N/C的匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度B
1
=5.0T的匀强磁场,场区竖直方向均足够在。有两个完全相同的金属小球A、B,质量均为0.10g,A带正电,电量大小为4.0×10
-5
C,B不带电。现将小球A在P点由静止释放,当A运动到N点与静止在N点的小球B碰撞,PN=0.2m,A、B碰撞时间极短,碰撞过程中无能量损失。球的大小忽略不计。(g取10m/s
2
)求:
(1)碰撞前小球A速度大小。
(2)小球B经过虚线MN时与水平地面的距离。
(3)小球B落到水平地面上瞬间与此时小球A的距离。
题型:不详
难度:
|
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