空间存在水平方向互相正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E=10 N/C,磁感应强度为B=1 T,方向如图所示。有一个质量m=2.0×10-6 kg、带电荷量q
题型:0122 同步题难度:来源:
空间存在水平方向互相正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E=10 N/C,磁感应强度为B=1 T,方向如图所示。有一个质量m=2.0×10-6 kg、带电荷量q=+2.0×10-6 C的粒子在空间做直线运动,试求其速度的大小和方向(g=10 m/s2)。 |
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答案
解:粒子在重力、电场力与磁场力作用下做匀速直线运动 qE=mgtanα ① qvBcosα=mg ② 解①②得v=20 m/s,θ=60° ③ 速度方向与电场方向成60°角斜向上 |
举一反三
如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等。有一个带电粒子以初速度v0垂直x轴,从x轴上的P点进入匀强电场,恰好与y轴成45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场。已知OP之间的距离为d,则带电粒子 |
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A.在电场中运动的时间为 B.在磁场中做圆周运动的半径为 C.自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为 D.自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为 |
如图所示,半径为r、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场右侧有一坚直放置的平行金属板M和N,两板间距离为L,在MN板中央各有一个小孔O2、O3,O1、O2、O3在同一水平直线上,与平行金属板相接的是两条竖直放置间距为L的足够长的光滑金属导轨,导体棒PQ与导轨接触良好,与阻值为R的电阻形成闭合回路(导轨与导体棒的电阻不计),该回路处在磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,整个装置处在真空室中,有一束电荷量为+q、质量为m的粒子流(重力不计),以速率v0从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域,最后从小孔O3射出。现释放导体棒PQ,其下滑h后开始匀速运动,此后粒子恰好不能从O3射出,而从圆形磁场的最高点F射出。求: (1)圆形磁场的磁感应强度B′。 (2)导体棒的质量M。 (3)棒下落h的整个过程中,电阻上产生的电热。 (4)粒子从E点到F点所用的时间。 |
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如图所示,位于竖直平面内的坐标系xoy,在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T,还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E=2N/C。在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀强电场,并在y>h=0.4m 的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度,恰好能沿PO作匀速直线运动(PO与x轴负方向的夹角为θ=45o),并从原点O进入第一象限。已知重力加速度g=10m/s2,问: (1)油滴在第一象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比; (2)油滴在P点得到的初速度大小; (3)油滴在第一象限运动的时间以及油滴离开第一象限处的坐标值。 |
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图所示为一速度选择器,内有一磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,一束粒子流以速度v水平射入,为使粒子流经磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,关于这处电场场强大小和方向的说法中,正确的是 |
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如图,带电平行金属板中匀强电场方向竖直上,匀强磁场方向垂直纸面向里,带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止滑下,经过1/4圆弧轨道从端点P(切线水平)进入板间后恰好沿水平方向做直线运动,现使带电小球从比a点稍低的b点由静止滑下,在经过P点进入板间的运动过程中 |
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A.带电小球的动能将会增大 B.带电小球的电势能将会增大 C.带电小球所受洛伦兹力将会减小 D.带电小球所受电场力将会增大 |
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