题目
题型:不详难度:来源:
(1)求粒子运动的速率v0和磁场Ⅰ的磁感应强度B1;
(2)若粒子经过P点时,在x轴上方再叠加一个方向垂直于xoy平面的匀强磁场Ⅱ,使粒子能在磁场中做完整的圆周运动,求匀强磁场Ⅱ的磁感应强度B2的大小和方向;
(3)若粒子经过P点时,加一方向在xoy平面内的匀强电场,粒子在复合场中运动时经过了A(2x0,yA)、C(x0,yC)两点,如图所示,粒子在A点的动能是P点动能的
1 |
3 |
2 |
3 |
答案
圆周运动的半径r=
a |
2 |
解得:v0=
πa |
t0 |
又t0=
1 |
2 |
2πm |
qB1 |
解得:B1=
πm |
qt0 |
(2)有两种情况:
①B2与B1同向,粒子顺时针转动,若最大半径为r1,对应的(B1+B2)最小,
这时qv0(B1+B2)=m
| ||
r1 |
r1+r1sin30°=a,
所以r1=
2a |
3 |
解得:B2=
πm |
2qt0 |
所以当B2方向垂直xoy平面向里时,应满足B2≥
πm |
2qt0 |
πm |
2qt0 |
②B2与B1反向,粒子逆时针转动的半径最大(设为r2)时,对应的(B2-B1)最小,
这时qv0(B2-B1)=m
| ||
r2 |
r2-r2sin30°=a,
解得:B22=
3πm |
2qt0 |
所以B2方向垂直xoy平面向外时,应满足B2≥
3πm |
2qt0 |
3πm |
2qt0 |
(3)粒子从P点到A点,-qUPA=
1 |
3 |
粒子从P点到A点,-qUPC=
2 |
3 |
解得:UPA=
π2ma2 | ||
3q
|
即φP-φA=2(φP-φC),
所以:φC=
φA+φP |
2 |
所以C点电势与PA连线中点D等电势,
故电场方向沿+x方向,场强大小为:E=
UPA |
2x0 |
π2ma2 | ||
6qx0
|
答:(1)粒子运动的速率v0为
πa |
t0 |
πm |
qt0 |
(2)若B2与B1同向,匀强磁场Ⅱ的磁感应强度B2的大小B2≥
πm |
2qt0 |
πm |
2qt0 |
(3)电场强度E的大小为
π2ma2 |
6qx0t02 |
核心考点
试题【在如图所示的xoy坐标系中,仅在x轴上方有垂直于xoy平面向里、范围足够大的匀强磁场Ⅰ.质量为m,电荷量为q的负粒子在xoy平面内运动,某时刻经过y轴上y=a的】;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
A.两电子在两磁场中运动时,其半径一定相同 |
B.两电子在磁场中运动的时间有可能相同 |
C.进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场 |
D.进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场 |
A.
| ||||||
B.
| ||||||
C.
| ||||||
D.
|
63 |
63 |
10 |
31 |
42 |
(1)
31 |
(2)在图中画出粒子
31 |
42 |
(3)当粒子
42 |
31 |
(1)C点的x坐标;
(2)匀强电场的场强大小和方向;
(3)质子第四次穿过x轴时的x坐标.
y轴上的M(0,0.50)处射出磁场,且运动轨迹的半径是所有可能半径值中的最小值.设粒子A的质量为m、电荷量为q.不计粒子的重力.
(1)求粒子A的比荷
q |
m |
(2)如果粒子A运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其此后沿x轴负方向做匀速直线运动并离开第一象限,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出粒子射出磁场处的坐标值;
(3)如果要粒子A按题干要求从M处射出磁场,第一象限内的磁场可以局限在一个最小的矩形区域内,求出这个最小的矩形区域的面积.
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