如图所示,在地面附近,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在x<0的区域内还有沿X轴负向的匀强电场,场强大小为E

如图所示,在地面附近,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在x<0的区域内还有沿X轴负向的匀强电场,场强大小为E

题型:宁夏自治区模拟题难度:来源:
如图所示,在地面附近,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在x<0的区域内还有沿X轴负向的匀强电场,场强大小为E。一个带正电油滴经图中x轴上的M点,沿着与水平方向成α=30°角斜向下做直线运动,进入x>0的区域。要使油滴进入x>0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动。需在x>0的区域内加一个匀强电场,若带电油滴做圆周运动通过x轴上的N点,且MO=NO。求:
(1)油滴的运动速度的大小?
(2)在x>0的区域内所加的电场强度的大小和方向?
(3)油滴从x轴上的M点到达x轴上的N点所用的时间?
答案
解:(1)带电粒子做直线运动时的受力情况如图所示:

由受力图得:

①②式联立得:
(2)要使油滴进入x>0的区域内做做匀速圆周运动,则带电油滴所受电场力应与所受重力相平衡。有: ③  
由①③两式得   
   
(3)由已知条件MO=NO可知:
又:
则:
故:P点速度方向与PN成60°,N点速度也与PN成60°。即N点速度与X轴垂直,O"为带电油滴做圆周运动的圆心 ④
半径  ⑤  
带电油滴做直线运动的时间: ⑥
带电油滴做圆周运动的时间: ⑦    
则带电油滴从M点到N点所用的时间为 ⑧  
举一反三
如图所示,在直角坐标系xOy平面内有一矩形区域MNPQ,矩形区域内有水平向右的匀强电场,场强为E;在y0的区域内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场,半径为R的光滑绝缘空心半圆管ADO固定在坐标平面内,半圆管的一半处于电场中,圆心O1MN的中点,直径AO垂直于水平虚线MN,一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)从半圆管的O点由静止释放,进入管内后从A点穿出恰能在磁场中做半径为R的匀速圆周运动,当粒子再次进入矩形区域MNPQ时立即撤去磁场,此后粒子恰好从QP的中点C离开电场。求
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)矩形区域的长度MN和宽度MQ应满足的条件?
(3)粒子从A点运动到C点的时间。
题型:北京模拟题难度:| 查看答案
如图所示,在某一真空中,只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场,在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒,恰能沿图示虚线由A向B做直线运动.那么
[     ]
A.微粒带正、负电荷都有可能
B.微粒做匀减速直线运动
C.微粒做匀速直线运动
D.微粒做匀加速直线运动
题型:福建省同步题难度:| 查看答案
如图所示,在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系(z轴正方向竖直向上),一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不能忽略)从原点O以速度沿x轴正方向出发,下列说法错误的是
[     ]
A.若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向,粒子只能做曲线运动
B.若电场、磁场均沿z轴正方向,粒子有可能做匀速圆周运动
C.若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向,粒子有可能做匀速直线运动
D.若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向,粒子有可能做平抛运动
题型:福建省同步题难度:| 查看答案
如图所示,PR是一块长为L=4 m的绝缘平板固定在水平地面上,整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B,一个质量为m=0.1 kg,带电量为q=0.5 C的物体,从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端的挡板后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在C点,PC=L/4,物体与平板间的动摩擦因数为μ=0.4,取g=10m/s2,求:
(1)判断物体带正电还是负电?
(2)物体与挡板碰撞前后的速度v1v2
(3)磁感应强度B的大小;
(4)电场强度E的大小和方向。
题型:山西省模拟题难度:| 查看答案
如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B=1.0T;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=N/C。一个质量m=2.0×10-7 kg,电荷量q=2.0×10-6 C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:
(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;
(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;
(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?
题型:广东省模拟题难度:| 查看答案
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