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题目
题型:不详难度:来源:
如图1所示,水平直线PQ下方有竖直向上的匀强电场,上方有垂直纸面方向的磁场,其磁感应强度B随时间的变化规律如图2所示(磁场的变化周期T=2.4×10-5s)。现有质量带电量为的点电荷,在电场中的O点由静止释放,不计电荷的重力。粒子经t0=第一次以的速度通过PQ,并进入上方的磁场中。取磁场垂直向外方向为正,并以粒子第一次通过PQ时为t=0时刻。(本题中取,重力加速度)。试求:
⑴ 电场强度E的大小;
时刻电荷与O点的水平距离;
⑶ 如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于PQ的足够大的挡板,求电荷从开始运动到碰到挡板所需的时间。(保留三位有效数字)
答案

解析
⑴ 设粒子在电场中的加速度为a
由运动公式V0=at               (1分)
由牛顿定律qE=ma              (1分)
故电场强度大小:
(2分)
⑵ 如果粒子在匀强磁场B1=0.3T中作匀速圆周运动:
运动周期          (1分)
运动轨道半径   (1分)
如果粒子在匀强磁场B2=0.5T中作匀速圆周运动:
运动周期     (1分)
运动轨道半径 (1分)
粒子进入磁场后在一个周期内的运动轨如图所示。(1分)
所以在一个周期内水平位移  (2分)
⑶ 在前15个周期内的水平位移S=15Δx=60cm      (1分)
最后7.5m内的运动轨迹如图所示                (1分)


α=600         (1分)
最后7.5cm运动时间t3
          (1分)
所以运动的总时间t

                (1分
核心考点
试题【如图1所示,水平直线PQ下方有竖直向上的匀强电场,上方有垂直纸面方向的磁场,其磁感应强度B随时间的变化规律如图2所示(磁场的变化周期T=2.4×10-5s)。现】;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
(20分)如图所示,在坐标系xOy所在平面内有一半径为a的圆形区域,圆心坐标O1a , 0),圆内分布有垂直xOy平面的匀强磁场。在坐标原点O处有一个放射源,放射源开口的张角为90°,x轴为它的角平分线。带电粒子可以从放射源开口处在纸面内朝各个方向射出,其速率v、质量m、电荷量+q均相同。其中沿x轴正方向射出的粒子恰好从O1点的正上方的P点射出。不计带电粒子的重力,且不计带电粒子间的相互作用。
(1)求圆形区域内磁感应强度的大小和方向;
(2)a.判断沿什么方向射入磁场的带电粒子运动的时间最长,并求最长时间;
b.若在ya的区域内加一沿y轴负方向的匀强电场,放射源射出的所有带电粒子运动过程中将在某一点会聚,若在该点放一回收器可将放射源射出的带电粒子全部收回,分析并说明回收器所放的位置。
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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。
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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。