热门试卷

解：（1）粒子在电磁场中做匀速直线运动，

速度：v0=，

由平衡条件得：qv0B=qE，解得：B=；

（2）撤去磁场，粒子在电场中做类平抛运动，

竖直方向：L=t2，解得：=；

（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，

由牛顿第二定律得：qv0B=m，解得：r=2L

由几何知识得：（r-x）2+L2=r2，

解得：x=（2-）L，k==-1；

答：（1）该区域磁感应强度的大小为．

（2）该粒子的比荷为．

（3）若粒子进入时撤去电场保留磁场，则射出该区域的粒子数的比例k为：-1．

解：（1）小球恰好作直线运动，则其合力方向与速度方向在同一直线上，作出力的合成图如图，由图可知，当电场力qE与速度方向垂直时，电场力最小，电场力最小值，则有：qEmin=mgcos30°

解得电场强度的最小值：Emin=，

由于小球带正电，则此场强方向垂直直线向上，即斜向左上方，与水平方向成60度．

（2）粒子做匀速直线运动，则粒子所受合力为零，

由平衡条件得：qE=mg，解得：E=，

电场力竖直向上，粒子带正电，则场强竖直向上．

答：

（1）这个匀强电场的最小场强的大小为，方向斜向左上方，与水平方向成60度．

（2）电场强度大小：E=，方向：竖直向上．

解：（1）电荷量为e的电子从金属丝移动到金属板，两处的电势差为U1，电势能的减少量是eU1，减少的电势能全部转化为电子的动能，所以

  =eU1，

解出速度v0并把数值代入，得：v0=

（2）电子在垂直于板面的方向受到静电力，由于电场不随时间改变，而且是匀强电场，所以整个运动过程中在垂直于板面的方向上加速度是不变的，做匀加速直线运动，加速度是：

  a==e=

电子射出电场时，在垂直于板面方向偏移的距离为：

  y=

其中t为飞行时间，由于电子在平行于板面的方向不受力，所以这个方向上做匀速运动，由 l=v0t可求得 t=

将a和t代入y的表达式中，得到

  y=••（）2

将v0=代入得：y=

代入数值后，得：

  y=0.36cm

即电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离0.36cm，

由于电子在平行于板面的方向不受力，它离开电场时，这个方向的分速度仍是v0，而垂直于板面的分速度是

  v⊥=at=

离开电场时的偏转角度θ可由下式确定

  tanθ===

代入数值解得，tanθ=0.02

答：

（1）电子离开加速电场时的速度v0为．

（2）电子射出偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y为0.36cm，偏转角度θ的正切值为0.02．

解：（1）设从A点射出的粒子在电场中运动的总时间为t，由运动的对称性可知：

x轴方向，2l0=v0t

y轴方向，l0=

解得，E=

（2）设到C点距离为△y处的粒子通过电场后也沿x轴正方向，粒子第一次到达x轴用时为△t，水平位移为△x，则

△x=v0△t

若满足2l0=n.2△x，（n=1、2、3、、）则粒子出射方向也一定沿x轴正方向，

解得：△y=（n=1、2、3、）

即AC间y坐标为y=-l0（n=1、2、3、）

答（1）匀强电场的电场强度为

（2）即AC间y坐标为y=-l0（n=1、2、3、、）的粒子出电场后沿x轴正向运动

解：（1）小球恰好做直线运动，知电场力和重力的合力方向与速度方向在同一条直线上，

电场强度的大小E=，方向水平向左．

（2）如图所示，电场线水平向左，由题意可知，

只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力才有可能与初速度方向在一条直线上，所以小球带正电．

由图可知，Eq=mg，

又E=，

所以解得：

（2）由图可知，=，

由动能定理，得：，

所以

答：（1）电场方向向左

（2）小球应带正电，电荷量为

（3）在入射方向上小球最大位移量为

解：（1）设粒子的初速度为v0，则：

在y方向上有：y=v0t

在x方向上有：x=at2=

又x=l，y=2l

联立可得：v=；

（2）对于A到B过程，由动能定理得

   qEl=-

解得v=；

答：

（1）粒子的初速度v0的大小；

（2）当粒子到达B点时的速度v的大小是．

解：（1）对直线加速过程，根据动能定理，有：

eU0=

解得：

（2）对类平抛运动的过程，有：

L=v0t

vx=v0

vy=at

其中：a=

合速度：v=

联立解得：v=

（3）类似平抛运动过程的速度偏转角的正切值为：

tanθ==

结合几何关系，有：

l=（）tanθ=

答：（1）加速电压U0的大小为；

（2）电子飞出电场时的速度v的大小为；

（3）OP的长度l为．