如图所示,在真空室内x轴正半轴M(3310,0)点固定一负的点电荷,电量Q=-6.4×10-6C.点电荷左侧的电场分布以y轴为界限.在x轴负半轴远离原点某处有一

如图所示,在真空室内x轴正半轴M(3310,0)点固定一负的点电荷,电量Q=-6.4×10-6C.点电荷左侧的电场分布以y轴为界限.在x轴负半轴远离原点某处有一

题型:不详难度:来源:
如图所示,在真空室内x轴正半轴M(
3


3
10
,0)
点固定一负的点电荷,电量Q=-6.4×10-6C.点电荷左侧的电场分布以y轴为界限.在x轴负半轴远离原点某处有一粒子放射源不断沿x轴正向放射出速度相同的带正电的粒子.粒子质量m=3.0×10-27kg,电量q=+3.2×10-19C,速率v=3.2×106m/s.为使带电粒子进入y轴右侧后作匀速圆周运动,最终打在位于x正半轴点电荷右侧的荧光屏上(未画出),可在y轴左侧加一个方向垂直纸面向外、圆心在x轴上的圆形匀强磁场区域,其磁感应强度B=0.30T.不计粒子重力,静电力常数K=9×109N-m2/C2.求:
(1)所加圆形匀强磁场区域的圆心坐标.
(2)所加磁场的区域半径.魔方格
答案
(1)设粒子进入电场中做匀速圆周运动的轨道半径为r,
k
Qq
r2
=
mv2
r

r=
kQq
mv2
=0.6(m)


魔方格

由题意可知:要使粒子进入电场时作匀速圆周运动,须满足粒子必须在N点进入电场(如图所示),且MN=r,进入电场时速度方向垂直于MN
由几何关系可得ON=0.3(m) 
OO′=


3
10
m
磁场圆心坐标为(-


3
10
,0)

(2)设粒子在磁场中的运动轨道半径为R,Bqv=
mv2
R
R=
mv
Bq
=0.1(m)

如图所示:由几何关系可得所加磁场区域的半径R′=R×tan30°=


3
30
m

答:(1)所加圆形匀强磁场区域的圆心坐标(-


3
10
,0)

(2)所加磁场的区域半径


3
30
m
举一反三
图(a)为真空中两块平行金属板A、B,间距为d,A、B间加上图(b)所示交变电压U0,有一电子电量为e,质量为m,原静止在B板处,加上交变电压后电子在电场力作用下开始运动.若要使电子经过两板中点P时的动能最大,电压的频率最小应为______,相应最大动能为______.魔方格
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如图所示,已知平行金属板间距为d,与水平面夹角为θ,要使一质量为m、电量为+q的小球能从AB板A端沿直线以初速度V0开始运动,并恰能沿水平方向运动至CD板的D端射出,求(1)两金属板间的电压U是多少?(重力加速度为g)(2)要使此小球从D端静止出发沿直线返回至A端至少需外力做多少功?
某同学解答题过程如下:
由受力平衡可知:
(1)∵
qU
d
=mg∴U=
mgd
q

(2)WF=qU=mgd
你认为他的解答是否正确?如果正确,请简述理由;如果不正确,请给出你的解答.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,某空间内同时存在水平向右的匀强电场和匀强磁场,电场强度和磁感应强度分别为E和B.在该空间内有一个虚拟的正四棱柱.现有一带电量为q、质量为m的粒子(不计重力)以某一速度由A1B1的中点K向A1点飞入,恰好能从C2D2的中点N飞出,已知 A1B1=L、A1A2=4L,求:
(1)粒子从K点飞入时的速度v
(2)粒子从 C2D2的中点N飞出时,粒子的动能
(3)电场强度E与磁感应强度B的函数关系

魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,A、B为平行放置的两块金属板,相距为d,且带有等量的异种电荷并保持不变,两板的中央各有小孔M和N.今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落,P、M、N在同一竖直线上,质点下落到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,空气阻力不计.则(  )
题型:不详难度:| 查看答案
A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍然到达N孔时返回
B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍然到达N孔时返回
D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
如图所示是示波器的原理图,电子在电压为U1的加速电场加速后射入电压为U2的偏转电场,离开偏转电场后电子打在荧光屏上的P点,P点与O点的距离叫做偏转距离,而单位偏转电压引起的偏转距离称之为示波器的灵敏度.要提高示波器的灵敏度,可以采取以下哪些方法(   )
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A.提高加速电压U1
B.提高偏转电压U2
C.增大偏转电场极板长度
D.增大偏转电场极板间的距离