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题目
题型:桂林一模难度:来源:
如图甲所示,xOy位于竖直平面内,以竖直向上为y轴正方向,在y轴左侧有正交的匀强磁和匀强电场,其中匀强磁场垂直于xOY平面向里,磁感应强度为B,匀强电场方向竖直向上,电场强度为E0,在y轴右侧有竖直方向的匀强电场,场强的方向和大小都做周期性的变化,当电场方向向下时,电场强度为E1,向上时为E2,在坐标为(-R,R)处和第一象限某处有完全相同的带正电的微粒P和Q,微粒P和Q的带电荷量均为q,现以一定的速度水平向左释放微粒P,P在竖直面内恰好做匀速圆周运动,同时由静止释放Q,且只有Q每次经过x轴时,y轴右侧的电场方向才发生改变,若两微粒总是以相同的速度同时通过x轴

魔方格

(1)求场强E1和E2的大小及其变化周期T;
(2)在图乙中作出该电场的变化图象(以释放电荷P时作为初始时刻,竖直向上为场强的正方向),要求至少画出两个周期的图象.
答案

  (1)由于通过x轴时,两个粒子速度均是竖直方向,则P微粒运动半径为R,
魔方格
得:qE0=mg,qvB=m
v2
R
    解得 v=
BRq
E0
 
P粒子运动的周期T0=
2πR
v
=
E0
Bg
  
Q粒子在
T0
4
时刻以速度v向下通过x轴,则有
   v=a
T0
4
   解得a=
2RB2
π
E20

向下运动时,根据牛顿第二定律得
   mg+qE1=ma,解得  E1=
2RgB2
πE0
-E0
向上运动时:qE2-mg=ma 
   解得E2=
2RgB2
πE0
+E0
根据分析得到:Q在
T0
2
时刻到达最低点,
3
4
T0
时刻以向上的速度v通过x轴,T0时回到原出发点,速度为0,是一种往复运动,其周期为T=T0
(2)E-t图如图所示.
答:(1)场强E1=
2RgB2
πE0
-E0,E2=
2RgB2
πE0
+E0,其变化周期T=T0
    (2)E-t图如图所示.
核心考点
试题【如图甲所示,xOy位于竖直平面内,以竖直向上为y轴正方向,在y轴左侧有正交的匀强磁和匀强电场,其中匀强磁场垂直于xOY平面向里,磁感应强度为B,匀强电场方向竖直】;主要考察你对静电现象等知识点的理解。[详细]
举一反三
真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出.求运动过程中:
(1)小球受到的电场力的大小和方向;
(2)小球到达最高点时的动能;
(3)小球从抛出点到与抛出点同一水平高度处电势能的变化量;
(4)小球最小速度的大小和方向.
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,平面直角坐标系xOy中,在y>0的区域存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E.在-h<y<0的区域I中存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.在y<-h的区域Ⅱ中存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为2B.且是y轴上的一点,C是x轴上的一点.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子以某一初速度.沿x轴正方向从A点进入电场区域,继而通过C点以速度方向与x轴夹角为φ=30°进入磁场区域I,并以垂直边界y=-h的速度进入磁场区域Ⅱ,粒子重力不计.试求:
(1)粒子经过C点时的速度大小a;
(2)A、C两点与O点间的距离y0、x0
(3)粒子从A点出发,经过多长时间可回到y=y0处?魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,空间存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向上的匀强电场,电磁场竖直边界ab、cd间的距离为L.现有质量为m、带电荷量为+q的小滑块从P点以v0的速度水平飞出,随后与ab成45°角射入电磁场中,电场强度大小为E=
mg
q
.若小滑块垂直cd边界飞出电磁场,且恰能进入右边的光滑水平绝缘台面上,台面上方空间存在水平向左的匀强电场,场强大小为E1.求:
(1)小滑块进入磁场时的速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)小滑块在光滑水平绝缘台面向右滑行的最大距离s与对应的时间t.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,MN为其左边界.磁场中有一半径为R、轴线与磁场平行的金属圆筒,圆筒的圆心O到MN的距离OO1=3R,O1O所在直线与圆筒右侧壁交于A点.圆筒通过导线和电阻r0接地.现有范围足够大的平行电子束以相同的速度从很远处垂直于MN向右射入磁场区.当金属圆筒最初不带电时,圆筒上以A点和C点为界,在ADC弧上各点都能接收到电子,而AEC弧上各点均不能接收到电子;当圆筒上电荷量达到相对稳定后,通过电阻r0的电流恒为I.已知电子质量为m,电荷量为e,忽略运动电子间的相互作用和圆筒的电阻,取大地为零电势点.求:
(1)电子射入磁场时的初速度v0
(2)电阻r0的电流恒定时金属圆筒的电势φ;
(3)电阻r0的电流恒定时电子到达圆筒时速度v和金属圆筒的发热功率P.魔方格
题型:安丘市模拟难度:| 查看答案
如图所示,质量为m=5×10-8kg的带电粒子以v0=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长L=10cm,板间距d=2cm,当AB间加电压UAB=103V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高),重力加速度取g=10m/s2求:
(1)粒子带什么电?电荷量为多少?
(2)A、B间所加电压为多少时,带电粒子刚好能从上极板右端飞出?魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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