热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

如图a所示,一个质量为m=2.0×10-11kg,电荷量g=1.0×10-5C的带负电粒子(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,垂直于场强方向进入两平行金属板间的匀强偏转电场。偏转电场的电压U2=100V,金属板长L=20cm,两极间距

(1)粒子进人偏转电场时的速度v0大小;

(2)粒子射出偏转电场时的偏转角θ;

(3)在匀强电场的右边有一个足够大的匀强磁场区域。若以粒子进入磁场的时刻为t=0,磁感应强度B的大小和方向随时间的变化如图b所示,图中以磁场垂直于纸面向内为正。如图建立直角坐标系(坐标原点为微粒进入偏转电场时初速度方向与磁场的交边界点)。求在时粒子的位置坐标(X、Y)。(答案可以用根式表示,如用小数,请保留两位有效数字)

正确答案

(1)(2)(3)

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,质量为m,带电量为q的小球在倾角为α的光滑斜面上,由静止开始下滑,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力位零。问:

(1)小球的带电性如何?

(2)此时小球下滑的速度为多少?

(3)小球下滑的位移为多少?

正确答案

(1)负电

(2)

(3)

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,在真空中半径r=3.0×10-2m的圆形区域内,有磁感应强度B=0.2T、方向垂直向里的匀强磁场,带正电的粒子以初速度υo=1.0×106m/s从磁场边界上的a端沿各个方向射入磁场,速度方向都垂直于磁场方向,已知ab为直径,粒子的比荷詈=1.0×108C/kg,不计粒子重力,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

小题1:粒子做圆周运动的半径。

小题2:粒子在磁场中运动的最长时间。

小题3:若射人磁场的速度改为υo=3.0×105m/s,其他条件不变,求磁场边界上有粒子击中的圆弧的长度。

正确答案

小题1:0.05m

小题2:

小题3:

1
题型:简答题
|
简答题

(1)为使粒子始终在半径为R的圆轨道上运动,磁场必须周期性递增。求粒子从t=0时刻起绕行第n圈时的磁感应强度

(2)求粒子从t=0时刻起绕行n圈回到P板所需的总时间

正确答案

(1)(2)

(1)粒子绕行n圈获得的动能等于电场力对粒子做的功,设粒子绕行n圈获得的速度为,根据动能定理,

由    (4分)       解得      (2分)

粒子在环形区域磁场中,受洛伦兹力作用做半径为R的匀速圆周运动,根据牛顿第二定律和向心力公式,得        (4分)解得 (2分)

(2)粒子绕行第n圈所需时间

    (4分)

粒子绕行n圈所需总时间为

   (4分)

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,在直角坐标系xoy的原点O处有一放射源S,放射源S在xOy平面内均匀发射速度大小相等的正电粒子,位于y轴的右侧垂直于x轴有一长度为L的很薄的荧光屏MN,荧光屏正反两侧均涂有荧光粉,MN与x轴交于O'点。已知三角形MNO为正三角形,放射源S射出的粒子质量为m,带电荷量为q,速度大小为v,不计粒子的重力。

(1)若只在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场,要使y轴右侧射出的所有粒子都能打到荧光屏MN上,试求电场强度的最小值Emin及此条件下打到荧光屏M点的粒子的动能;

(2)若在xOy平面内只加一方向垂直纸面向里的匀强磁场,要使粒子能打到荧光屏MN的反面 O'点,试求磁场的磁感应强度的最大值Bmax

(3)若在xOy平面内只加一方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度与(2)题中所求Bmax相同,试求粒子打在荧光屏MN的正面O'点所需的时间t1和打在荧光屏MN的反面O'点所需的时间t2之比。

正确答案

(1)(2)(3)=1∶2    

(1)所加电场电场强度的最小值对应沿着轴正方向射出的带电粒子正好打在荧光屏的端点这一临界状态。对该临界态的粒子有

                           (3分)

其中为该粒子运动的时间, 解得     (2分)

对此时从射出能打到荧光屏上的任一粒子(包括打到荧光屏点的粒子),设它到达屏时的动能为,由动能定理有                (2分)

解得=                                                                 (2分)

(2)由题意,所加磁场的最大磁感应强度对应来自的粒子恰好经过荧光屏下端点N后打到这一临界状态,如图所示(圆心在)。从图中的几何关系得,粒子在磁场中做圆周运动的半径满足       (2分)

粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有

                            (2分)

联立解得                                            (1分)

(3)打在荧光屏正面O点的粒子的圆弧轨迹见图(圆心在),根据匀速圆周运动规律有

             (2分)

由图中的几何关系得          (2分)

联立解得=1∶2                    (1分)

本题考查了带电粒子在磁场电场中运动,选好临界状态最关键,当加电场时所加电场电场强度的最小值对应沿着轴正方向射出的带电粒子正好打在荧光屏的端点这一临界状态,当加磁场时所加磁场的最大磁感应强度对应来自的粒子恰好经过荧光屏下端点N后打到这一临界状态

下一知识点 : 显像管
百度题库 > 高考 > 物理 > 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/5
  • 下一题