- 带电粒子在混合场中的运动
- 共247题
25.如图所示,在xOy平面直角坐标系中,直线MN与y轴成30°角,P点的 坐标为(a ,O),在y轴与直线MN之间的区域内,存在垂直于xOy;平面向里磁感强度为B的匀强磁场。电子束以相同的速度V0从y轴上-2a≤y≤0的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场。己知从y轴上y = -2a点射入磁场的电子在磁场中的轨迹恰好经过O点,忽略电子间的相互作用,不计电子的重力。
(1)求电子的比荷;
(2)若在直角坐标系xOy的第一象限区域内,加上方向沿y轴正方向大小为E = B v0的匀强电场,在x = 3a处垂直于x轴放置一平面突光屏,与x轴交点为Q,求:从磁场中垂直于y轴射入电场的电子打到荧光屏上距Q点的最远距离。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
25.如图a所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过
后,电荷以
的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻).计算结果可用π表示。
(1)求O点与直线MN之间的电势差;
(2)求图b中时刻电荷与O点的水平距离;
(3)如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。
正确答案
解析
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知识点
25.如图,在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场。从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子,速度方向范围是与+y方向成30°~150°,且在xOy平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上,然后进入第四象限的匀强电场区。已知带电粒子电量为q,质量为m,粒子的重力及粒子间相互作用不计。求:
(1)垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1;
(2)求粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间与最短时间差。;
(3)从x轴上x=(-1)a 点射人第四象限的粒子穿过电磁场后
经过y轴上y=-b的点,求该粒子经过y=-b点的速度大小。
正确答案
解析
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知识点
25.如图所示,在xOy平面内存在均匀、大小随时间周期性变化的磁场和电场,变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向、沿y轴正方向电场强度为正)。在t=0时刻由原点O发射初速度大小为vo,方向沿y轴正方向的带负电粒子。
已知v0、t0、B0,粒子的比荷为,不计粒子的重力。求:
(1) t= t0时,求粒子的位置坐标;
(2)若t=5t0时粒子回到原点,求0~5to时间内粒子距x轴的最大距离;
(3)若粒子能够回到原点,求满足条件的所有E。,值。
正确答案
解析
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知识点
25.在如图所示置于真空室的xOy坐标系中,在第一象限存在着沿y轴正方向的匀强电场,在y<0的范围内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。第二象限中的b、c为两块中心开孔的、竖直放置的、正对的平行金属圆板,两板之间所加的电压为U。 k和d分别是y轴和x轴上的点,已知Ok=L ,Od=2L。现有一群带负电的粒子,质量为m,电荷量大小为q(重力不计),从b板中央由静止开始运动,这群带电粒子先后以相同的速度从k点沿x轴正方向进入电场,不计粒子间的相互作用。观察到这些带电粒子恰好从d点第一次进入磁场,然后从O点第一次离开磁场。试求:
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)匀强磁场的磁感应强度B;
(3)某一带电粒子从k点开始到第一次经过坐标原点O所经历的总时间。
正确答案
解析
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知识点
16.如图所示,空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场的方向竖直向下,磁场方向水平(图中垂直纸面向里),一带电油滴P恰好处于静止状态,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
25.如图甲所示,两平行金属板A、B的板长和板间距离均为L(L=0.1m),AB间所加电压u=200sin100πtV,如图乙所示。平行金属板右侧L/2处有一竖直放置的金属挡板C,高度为13L/12并和A、B间隙正对,C右侧L处有一竖直放置的荧光屏S。从O点沿中心轴线OO/以速度v0=2.0×103m/s连续射入带负电的离子,离子的比荷q/m=3×104 C/kg,(射到金属板上的离子立即被带走,不对周围产生影响,不计离子间的相互作用,离子在A、B两板间的运动可视为在匀强电场中的运动。)离子打在荧光屏上,可在荧光屏中心附近形成一个阴影。π取3,离子的重力忽略。
(1)求荧光屏中心附近阴影的长度。
(2)为使从A极板右侧边缘打出的离子能到达屏的中点O/,可在挡板正上方一圆形区域加垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B=T(圆心在挡板所在垂线上,图中未画出),求所加圆形磁场的面积和离子在磁场区域运动的时间。(计算结果全部保留二位有效数字)
正确答案
解析
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知识点
21.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,在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,有一个带电粒子(重力不计)以垂直于轴的初速度
从
轴上的P点进入匀强电场,恰好与
轴成
射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于
轴进入第四象限,已知OP之间的距离为
,则带电粒子( )
正确答案
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知识点
25.如图,与水平面成37°倾斜轨道AB,其沿长线在C点与半圆轨道CD(轨道半径R=1m)相切,全部轨道为绝缘材料制成且放在竖直面内。整个空间存在水平向左的匀强电场,MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为0.4kg的带电小球沿斜面下滑,至B点时速度为,接着沿直线BC(此处无轨道)运动到达C处进入半圆轨道,进入时无动能损失,且刚好到达D点,从D点飞出时磁场消失,不计空气阻力,g=10m/s2,cos37°=0.8,求:
(1)小球带何种电荷。
(2)小球离开D点后的运动轨迹与直线AC的交点距C点的距离。
(3)小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功。
正确答案
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知识点
25.如图所示,在xoy坐标系中,y>0的范围内存在着沿y轴正方向的匀强电场,在y<0的范围内存在着垂直纸面的匀强磁场(方向未画出)。已知oa=oc=cd=L, ob=L/4。现有一群带电粒子,质量为m,电荷量大小为q (重力不计),分布在y轴的a、b之间。t=0时刻,这群带电粒子以相同的初速度v0沿x轴正方向开始运动。观察到从a点出发的带电粒子恰好从d点第一次进入磁场,然后从O点第—次离开磁场。试回答:
(1)判断匀强磁场的方向;
(2)带电粒子第一次进入磁场的位置坐标x与出发点的位置坐标y的关系式;
(3)带电粒子第一次离开磁场的位置坐标x1与出发点的位置坐标y的关系式。
正确答案
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知识点
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