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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示在平面直角坐标系xOy中,,第Ⅰ、II象限存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E,第III、Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上距原点O为d的P点以速度v0垂直于y轴射入第Ⅰ象限的电场,经x轴射入磁场,已知.不计粒子重力,求:

(1)粒子在磁场中运动的半径,画出带电粒子运动的轨迹。
(2)从粒子射入电场开始,求粒子经过x轴时间的可能值。
答案
(1),轨迹如下图所示。
(2)故带电粒子经过x轴正半轴时间的可能值为n=0、1、2、3…).
带电粒子经过x轴负半轴时间的可能值为n=0、1、2、3…).
解析
(1)带电粒子射入电场中作类平抛运动,
由牛顿第二定律
由类平抛运动的特点,竖直方向上作初速为零的匀加速运动
水平方向上作匀速运动
设合速度与水平方向的夹角为
由合速度与分速度的关系得

以上六式联立可得.
带电粒子在磁场中作匀速圆周运动,
洛伦兹力提供向心力,代入可得
由几何关系可确定出带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心在y轴下方处,根据圆的对称性,粒子出磁场时的速度和距离与入时对称,带电粒子进入第II象限作斜抛运动,运动情况跟在第一像限对称,
故可画出带电粒子运动的轨迹。
(2)由上问知粒子在第Ⅰ象限的电场中运动的时间

在磁场中运动的周期由
带电粒子在磁场中运动的时间为
带电粒子在第第II象限的电场中运动的时间
故带电粒子经过x轴正半轴时间的可能值为n=0、1、2、3…).
带电粒子经过x轴负半轴时间的可能值为n=0、1、2、3…).
核心考点
试题【如图所示在平面直角坐标系xOy中,,第Ⅰ、II象限存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E,第III、Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图4所示,足够长的光滑U型导轨宽度为L,其所在平面与水平面的夹角为,上端连接一个阻值为R的电阻,置于磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,今有一质量为、有效电阻的金属杆沿框架由静止下滑,设磁场区域无限大,当金属杆下滑达到最大速度时,运动的位移为,则
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A.金属杆下滑的最大速度
B.在此过程中电阻R产生的焦耳热为
C.在此过程中电阻R产生的焦耳热为
D.在此过程中流过电阻R的电量为
下列有关电磁学知识的几句说法,正确的是
A.最先提出画电场线来形象直观表示电场的物理学家是法拉第
B.同一电荷位于同一电场中电势高处其电势能大,电势低处其电势能小
C.磁场中某点磁感强度的方向就是正电荷在该点所受洛伦兹力的方向
D.磁通量的国际单位是韦伯

如图,在xoy直角坐标系中,在第三象限有一平行x轴放置的平行板电容器,板间电压U=1×102V。现有一质量m=1.0×10-12kg,带电量q=2.0×10-10C的带正电的粒子(不计重力),从下极板处由静止开始经电场加速后通过上板上的小孔,垂直x轴从A点进入第二象限的匀强磁场中。磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B=1T。粒子在磁场中转过四分之一圆周后又从B点垂直y轴进入第一象限,第一象限中有平行于y轴负方向的匀强电场E,粒子随后经过x轴上的C点,已知OC=1m。求:

(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r。
(2)第一象限中匀强电场场强E的大小。
如图所示,在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿轴负方向的匀强电场.一粒子源固定在x轴上的A点,A点坐标为(-L,0)。.粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上的C点,C点坐标为(0,2L),电子经过磁场偏转后方向恰好垂直于x轴射入第四象限.(电子的质量间的相互作用.)求:
(1)第二象限内电场强度E的大小;
(2)电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ
(3)圆形磁场的最小半径Rmin.
如图所示,水平地面上方矩形虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,两个闭合线圈l和Ⅱ分别用同样的导线绕制而成,其中I是边长为L的正方形,Ⅱ是长2L、宽L的矩形.将两线圈从图示位置同时由静止释放。线圈下边进入磁场时,I立即做一段时间的匀速运动.已知两线圈在整个运动过程中,下边始终平行于磁场上边界,不计空气阻力.则
A.下边进入磁场时,Ⅱ也立即做一段时问的匀速运动
B.从下边进入磁场开始的一段时间内.线圈Ⅱ做加速度不断减小的加速运动
C.从下边进入磁场开始的一段时间内,线圈Ⅱ做加速度不断减小的减速运动
D.线圈Ⅱ先到达地面