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题目
题型:不详难度:来源:
(12分)如图所示,在以等边三角形abc为边界的区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B=1T,磁场方向垂直于abc平面向里。其中等边三角形边长L=m,P、Q分别是ac、bc的中点。一带正电的粒子(不计重力)从ab边中点O沿Oc方向以速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,从c点射出。

(1)求电场强度的大小和方向;
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经过t=0.5s恰好从区域的边界中点Q射出。求粒子比荷q/m的大小;
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点同方向射入,且恰好也从区域的边界另一中点P射出,求粒子速度v的大小。
答案
(1)E=3N/C    E的方向a指向b
(2) C/kg
(3)v=4m/s
解析

试题分析:(1)粒子由O至C匀速运动, 

E=3N/C    E的方向a指向b
(2)仅撤去磁场后,带电粒子做类平抛运动,据题意由中点Q射出。
Oc方向上: t=0.5s    
Ob方向上:   
 C/kg
(3)仅撤去电场,带电粒子在磁场中匀速圆周运动。据题意由中点P射出。
由几何关系:m
   
代入得 v=4m/s
核心考点
试题【(12分)如图所示,在以等边三角形abc为边界的区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B=1T,磁场方向垂直于abc平面向里。其中等边三角形边长L】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
(12分)一匀强磁场分布在以O为圆心,半径为R的圆形区域内,方向与纸面垂直,如图所示,质量为m、电荷量q的带正电的质点,经电场加速后,以速度v沿半径MO方向进入磁场,沿圆弧运动到N点,然后离开磁场,∠MON=120º,质点所受重力不计,求:

(1)判断磁场的方向;
(2)该匀强磁场的磁感应强度B;
(3)带电质点在磁场中运动的时间。
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(19分)为了获得一束速度大小确定且方向平行的电子流,某人设计了一种实验装置,其截面图如题9图所示。其中EABCD为一接地的金属外壳。在A处有一粒子源,可以同时向平行于纸面的各个方向射出大量的速率不等的电子。忽略电子间的相互作用力,这些电子进入一垂直于纸面向里的圆形区域匀强磁场后,仅有一部分能进入右侧的速度选择器MNPQ。已知圆形磁场半径为R;速度选择器的MN和PQ板都足够长,板间电场强度为E(图中未画出电场线),匀强磁场垂直于纸面向里大小为B2,电子的电荷量大小为e,质量为m。调节圆形区域磁场的磁感应强度B1的大小,直到有电子从速度选择器右侧射出。求:

(1)速度选择器的MN板带正电还是负电?能从速度选择器右侧射出的电子的速度大小、方向如何?
(2)是否所有从粒子源A处射出并进入磁场的速度大小为(1)问中的电子,最终都能从速度选择器右侧射出?若能,请简要证明,并求出圆形磁场的磁感应强度B1的大小;若不能,请说明理由。(不考虑电子“擦”到金属板的情形以及金属板附近的边界效应)
(3)在最终能通过速度选择器的电子中,从圆形区域磁场出射时距AE为的电子在圆形磁场中运动了多长时间?
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如图所示,三个同心圆是磁场的理想边界,圆1半径R1=R、圆2半径R2=3R、圆3半径R3(R3>R2)大小未定,圆1内部区域磁感应强度为B,圆1与圆2之间的环形区域是无场区,圆2与圆3之间的环形区域磁感应强度也为B。两个区域磁场方向均垂直于纸面向里。t=0时一个质量为m,带电量为+q(q>0)的离子(不计重力),从圆1上的A点沿半径方向以速度飞进圆1内部磁场。问:

(1)离子经多长时间第一次飞出圆1?
(2)离子飞不出环形磁场圆3边界,则圆3半径R3至少为多大?
(3)在满足了(2)小题的条件后,离子自A点射出后会在两个磁场不断地飞进飞出,从t=0开始到离子第二次回到A点,离子运动的总时间为多少?
(4)在同样满足了(2)小题的条件后,若环形磁场方向为垂直于纸面向外,其它条件不变,从t=0开始到离子第一次回到A点,离子运动的路径总长为多少?
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如图所示,在POQ区域内分布有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,有一束负离子流沿纸面垂直于磁场边界OQ方向从A点射入磁场,已知OA=s,∠POQ=450,负离子的质量为m,带电荷量的绝对值为q,要使负离子不从OP边射出,负离子进入磁场时的速度最大不能超过       

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如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与PQ成30°角的同样速度v射入磁场(电子质量为m,电荷为e),它们从磁场中射出时相距多远?射出的时间差是多少?

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