- 带电粒子在混合场中的运动
- 共247题
25.如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).一个质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右做直线运动.小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的、垂直于纸面向里的磁场.(g=10m/s2)求:
(1)场强E的大小;
(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件t1的表达式;
(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小,并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹.(只需要画出一种可能的情况).
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
25.如图,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度E=10N/C;在x<0的空间中,存在垂直xy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,一带负电的粒子(比荷q/m=160C/kg),在x=0.06m处的d点以v0=8m/s的初速度沿y轴正方向开始运动,不计带电粒子的重力。求:
(1)带电粒子开始运动后第一次通过y轴的速度大小和方向;
(2)带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场;
(3)带电粒子运动的周期。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
25.如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ、Ⅳ象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,在x=-2L与y轴之间的第Ⅱ、III象限内存在大小相等、方向相反的匀强电场,场强方向如图所示。在A(-2L,L)到C(-2L,0)的连线上连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从t=0时刻起,这些带电粒子依次以相同的速度v0沿x轴正方向射出。从A点射出的粒子刚好沿如图所示的运动轨迹(轨迹与x轴的交点为OC的中点)从y轴上沿x轴正方向进入磁场。不计粒子的重力及它们间的相互作用,不考虑粒子间的碰撞。
(1)求电场强度E的大小;
(2)若匀强磁场的磁感应强度,求从A′点进入磁场的粒子返回到直线x=-2L时的位置坐标;
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
26.如图所示,在xOy平面内,y轴左侧有一个方向竖直向下,水平宽度为m,电场强度
的匀强电场。在y轴右侧有一个圆心位于x轴上,半径r=0.01 m的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B= 0.01 T,坐标为x0= 0.04 m处有一垂直于x轴的面积足够大的竖直荧光屏PQ。今有一束带正电的粒子从电场左侧沿+x方向射入电场,穿过电场时恰好通过坐标原点,速度大小
,方向与x轴成30°斜向下,若粒子的质量
,电荷量
,粒子的重力不计。试求:
(1)粒子射入电场时位置的纵坐标和初速度大小;
(2)粒子在圆形磁场中运动的时间;
(3)若圆形磁场可沿x轴移动,圆心O′在x轴上的移动范围为[0.01,+∞),由于磁场位置的不同,导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同,试求粒子打在荧光屏上的范围。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
25.如图所示,一带电微粒质量为m、电荷量+q,从静止开始经电压为U1的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角,并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L,两板间距d,重力忽略不计。求:为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
扫码查看完整答案与解析