如图,在某个空间内有一个水平方向的匀强电场,电场强度,又有一个与电场垂直的水平方向匀强磁场,磁感强度B=10T。现有一个质量m=2×10-6kg、带电量q=2×

如图,在某个空间内有一个水平方向的匀强电场,电场强度,又有一个与电场垂直的水平方向匀强磁场,磁感强度B=10T。现有一个质量m=2×10-6kg、带电量q=2×

题型:不详难度:来源:
如图,在某个空间内有一个水平方向的匀强电场,电场强度,又有一个与电场垂直的水平方向匀强磁场,磁感强度B=10T。现有一个质量m=2×10-6kg、带电量q=2×10-6C的微粒,在这个电场和磁场叠加的空间作匀速直线运动。假如在这个微粒经过某条电场线时突然撤去磁场,那么,当它再次经过同一条电场线时,微粒在电场线方向上移过了多大距离。(g取10m/S2

答案
1.39m
解析
题中带电微粒在叠加场中作匀速直线运动,意味着微粒受到的重力、电场力和磁场力平衡。进一步的分析可知:洛仑兹力f与重力、电场力的合力F等值反向,微粒运动速度V与f垂直,如图2。当撤去磁场后,带电微粒作匀变速曲线运动,可将此曲线运动分解为水平方向和竖直方向两个匀变速直线运动来处理,如图3。由图2可知:


又:
  解之得:
  由图3可知,微粒回到同一条电场线的时间
则微粒在电场线方向移过距离
本题的关键有两点:
(1)根据平衡条件结合各力特点画出三力关系;(2)将匀变速曲线运动分解
举一反三
如图所示,在图中第I象限的区域里有平行于y轴的匀强电场,在第IV象限区域内有垂直于Oxy平面的匀强磁场B。
带电粒子A,质量为,电量,从y轴上A点以平行于x轴的速度射入电场中,已知,求:
(1)粒子A到达x轴的位置和速度大小与方向;
(2)在粒子A射入电场的同时,质量、电量与A相等的粒子B,从y轴上的某点B以平行于x轴的速度射入匀强磁场中,A、B两个粒子恰好在x轴上迎面正碰(不计重力,也不考虑两个粒子间的库仑力)试确定B点的位置和匀强磁场的磁感强度。
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如图所示,质量为m,电量为q的带正电
的微粒以初速度v0垂直射入相互垂直的匀强电场和
匀强磁场中,刚好沿直线射出该场区,若同一微粒
以初速度v0/2垂直射入该场区,则微粒沿图示的
曲线从P点以2v0速度离开场区,求微粒在场区中
的横向(垂直于v0方向)位移,(已知磁场的磁感应强度大小为B.)
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如图(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L=0.20 m,电阻R=10 W,有一质量为1kg的导体棒平放在轨道上并与两轨道垂直,导体棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。现从t=0开始,用一水平向右的外力F沿轨道方向拉动导体棒,使之做初速度为零的匀加速直线运动,F与时间t的关系如图(乙)所示,试求:
(1)导体棒运动的加速度a
(2)磁场的磁感应强度B
(3)导体棒运动到第20s时,电阻R的电功率。
(4)若改为恒定拉力作用,但仍要导体棒以该加速度做匀加速运动,在其它条件不变的
情况下,简要说明磁场的磁感应强度必须满足的条件。
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如图所示,直线MN与水平线夹角为60o,其右侧有一垂直纸面向外的范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B;直线PQ垂直MN,且PQMQ包围的空间有一匀强电场,电场方向平行于PQ有一质量为m、电荷量为

+q的带电粒子在纸面内以v0的水平初速度从A点飞入磁
场,粒子进入磁场t0t0未知)时间后立即撤除磁场,之
后粒子垂直MQ边界从C点(图中未画出)飞入电场;
随后粒子再次通过C点。粒子在以上整个过程中所用总
时间恰为此带电粒子在磁场中运动一周所需的时间,粒
子所受的重力不计。试求:
(1)粒子在磁场中运动的时间t0
(2)匀强电场场强E的大小。
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)如图所示,AB为一水平放置的绝缘平板,虚线L右边存在着垂直纸面向里的匀强磁场B。从t=0时刻起再在虚线右边加一水平向左的电场,电场强度E随时间t的变化规律是E=Kt。平板上有一质量为m、带电量为q的物体。物体与平板的动摩擦因素为μ。某时刻以速度从虚线左边进入磁场,进入磁场后正好作匀加速运动。(不考虑电场变化对磁场的影响)

(1)物体带何种电荷?
(2)物体运动的加速度a是多大?
(3)物体刚进入磁场时电场强度是多大?
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