题目
题型:不详难度:来源:
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⑴带电粒子在磁场中运动时间;
⑵当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
⑶若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。
答案
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解析
试题分析:⑴带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有
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代入数据得:
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轨迹如图1交y轴于C点,过P点作v的垂线交y轴于O1点,
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由几何关系得
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在磁场中运动时间
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代入数据得:
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⑵带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动
方法一:
粒子在电场中加速度
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运动时间
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沿y方向分速度
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沿y方向位移
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粒子出电场后又经时间t2达x轴上Q点
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故Q点的坐标为
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方法二:
设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ,如图1,则:
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设Q点的横坐标为x
则:
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故x=5m。
⑶电场左边界的横坐标为x′。
当0<x′<3m时,如图2,
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200112/20200112225714-97351.png)
设粒子离开电场
时的速度偏向角为θ′,
则:
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又:
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由上两式得:
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当3m≤
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有
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将y=1m及各数据代入上式得:
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点评:此题要求首先要分析粒子在各个区域内的运动情况,必要时画出粒子的运动轨迹图,了解图中的几何关系.利用粒子在电场中偏转时的速度的合成与分解,解决电子在电场中运动的相关问题;利用粒子在匀速圆周运动的半径和周期公式,结合洛伦兹力提供向心力可解答粒子在磁场中运动的相关问题。
核心考点
试题【如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在‑m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B = 4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于】;主要考察你对电荷在电场中的偏转等知识点的理解。[详细]
举一反三
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A.![]() | B.![]() | C.![]() | D.![]() |
( )
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A.若它们射入电场时的速度相等,在荧光屏上将只出现3个亮点 |
B.若它们射入电场时的动量相等,在荧光屏上将出现2个亮点 |
C.若它们射入电场时的动能相等,在荧光屏上将只出现1个亮点 |
D.若它们是由同一个电场从静止加速后射入偏转电场的,在荧光屏上将只出现1个亮点 |
A.如果带电粒子的初速度变为原来的2倍,则离开电场后的偏转角正切为0.25 |
B.如果带电粒子的初动能变为原来的2倍,则离开电场后的偏转角正切为0.25 |
C.如果带电粒子的初动量变为原来的2倍,则离开电场后的偏转角正切为0.25 |
D.如果带电粒子的比荷变为原来的2倍,则离开电场后的偏转角正切为0.25 |
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(1)带电粒子离开B板时速度v0的大小;
(2)带电粒子离开偏转电场时速度v的大小与方向;
(3)要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场,磁场的宽度d多大?
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A.该粒子在P点时的电势能是![]() |
B.该粒子到达C’点时的速度是![]() |
C.该粒子到达C’点时的电势能是![]() |
D.该粒子通过等势面BB’时的动能是![]() |
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