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题目
题型:广州一模难度:来源:
如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿Y轴负方向的匀强电场,第四象限内无电场和磁场.质量为m、带电量为q的粒子从M点以速度v0沿x轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经N、P最后又回到M点.设OM=L,ON=2L,则:
(1)电场强度E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向;
(3)粒子从M点进入电场,经NP点最后又回到M点所用的总时间.魔方格
答案

魔方格
(1)由带电粒子在电场中做类平抛运动,易知L=
1
2
qE
m
t
2
,且2L=v0t则:
E=
mv02
2qL

(2)由左手定则,匀强磁场的方向为垂直纸面向里.
根据粒子在电场中运动的情况可知,粒子带负电.粒子在电场中做类平抛运动,设到达N点的速度为v,运动方向与x轴负方向的夹角为θ,如图所示.
由动能定理得:qEL=
1
2
mv 2
-
1
2
mv02

将(1)中的E代入可得:v=


2
v
0
    所以θ=45°
粒子在磁场中做匀速圆周运动,经过P点时速度方向也与x轴负方向成45°角.
则OP=OM=L      
NP=NO+OP=3L
粒子在磁场中的轨道半径为R=NPcos45°=
3


2
L  又 R=
mv
Bq
  解得B=
2mv0 
3qL
,方向垂直纸面向里.
(3)分类平抛运动时间和在磁场中的运动时间,PM的匀速直线运动时间.
粒子在电场中运动的时间为 t1=
2L
v0

设粒子在磁场中运动所用的时间为t2,有
t2=
3
4
T=
3
4
×
2πm
Bq
=
9πL
4v0

从P离开磁场作匀速直线运动到M所用的时间为t3
t3=


2
L
v
=
L
v0

粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用的时间为:
t=t1+t2+t3=
(3+
9
4
π)L
v0

答:(1)电场强度E的大小为
mv02
2qL

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小为
2mv0 
3qL
,方向方向垂直纸面向里;
(3)粒子从M点进入电场,经NP点最后又回到M点所用的总时间为
(3+
9
4
π)L
v0
核心考点
试题【如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿Y轴负方向的匀强电场,第四象限内无电场和磁场.质量为m、带电量为q的粒子从M点以速度v】;主要考察你对静电现象等知识点的理解。[详细]
举一反三
某离子发动机利用加速电场加速一阶隋性气体离子流,然后高速喷出,使发动机被反冲从而得到加速,在氖、氩、氪、氙这几种离子中,使用哪一种离子时,发动机的加速性能最好(  )
A.氖B.氩C.氪D.氙
题型:珠海模拟难度:| 查看答案
如图所示,在xOy平面内的第一象限中有沿y方向的匀强电场,在第二、第三、第四象限中有匀强磁场,方向垂直于坐标平面向里有一个质量为m,电荷量为e的电子,从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场之后电子从x轴上Q点进入匀强磁场,最后恰从P点以垂直于y轴的方向射出磁场.若OP=h,OQ=


3
h,不计电子的重力.求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小.魔方格
题型:滨州一模难度:| 查看答案
电视机的显像管实际上是一只阴极射线管.如图是某阴极射线管的主要构造示意图,A、B是加速电场,C、D是偏转磁场,可使电子在水平方向偏转,紧靠着偏转磁场是E、F偏转电场,可以使电子在竖直方向偏转,当C、D和E、F不接电压时,电子枪发射的电子经加速后以v0速度沿水平直线MN垂直打在竖直的荧光屏P的中心O点.若在CD、EF分别加上某恒定电压后,CD两极间形成的匀强磁场的磁感应强度为B=
mv0
eL0
(L0为一常数),EF两极板间的匀强电场的场强E=
m
v20
eL0
,电子将打在以荧光屏P的中心O点为原点建立的如图示XOY直角坐标系上的某点Q(x,y).已知:磁场沿MN方向的宽为L1=0.6L0,电场沿MN宽度为L2=0.8L0,电场右边缘到荧光屏的水平距离为d=0.8L0,电子从磁场射出后立即进入电场,且从电场右边界射出,电子质量为m,电量为e.求:
(1)加速电场的电压U
(2)Q点的坐标(x,y)
(3)电子打在荧光屏上的速度.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示的装置,在加速电场U1内放置一根塑料管AB(AB由特殊绝缘材料制成,不会影响电场的分布),紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板,板长为L,两板间距离为d.一个带负电荷的小球,恰好能沿光滑管壁运动.小球由静止开始加速,离开B端后沿金属板中心线水平射入两板中,若给两水平金属板加一电压U2,当上板为正时,小球恰好能沿两板中心线射出;当下板为正时,小球射到下板上距板的左端
L
4
处,求:
(1)U1:U2
(2)若始终保持上板带正电,为使经U1加速的小球,沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出,两水平金属板所加电压U的范围是多少?(请用U2表示)魔方格
题型:诸城市模拟难度:| 查看答案
如图所示,在真空中,半径为R=5L0的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距离为d=6L0,板长为L=12L0,板的中心线O1O2与磁场的圆心O在同一直线上.有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子,以速度v0从圆周上的a点沿垂直于半径OO1并指向圆心的方向进入磁场平面,当从圆周上的O1点水平飞出磁场时,给M、N板加上如下图所示电压,最后粒子刚好以平行于M板的速度,从M板的边缘飞出(不计粒子重力).求
(1)磁场的磁感应强度;
(2)求交变电压的周期T和电压U0的值;
(3)若t=
3T
2
时,该粒子从M、N板右侧沿板的中心线仍以速率v0向左射入M、N之间.求粒子从磁场中射出的点到a点的距离

魔方格
题型:江苏模拟难度:| 查看答案
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