题目
题型:江苏模拟题难度:来源:
如图所示,真空中有一个半径r=0.5 m的圆柱形匀强磁场区域,x轴为磁场边在O点的切线,O点为坐标系的原点,磁场的磁感应强度大小B=2×10-3 T,方向垂直于纸面向外,在x=1 m和x=2 m之间的区域内有一个方向沿y轴正方向的匀强电场区域,电场强度E=1.5×103 N/C。在x=3 m处有一与x轴垂直的足够长的荧光屏,有一个粒子源从O点在纸平面内向各个方向发射速率相同、比荷的带正电的粒子,不计粒子的重力及粒子间的相互作用和其他阻力,求:
(1)沿y轴正方向射入磁场又恰能从磁场最右侧的A点离开磁场的粒子进入电场时的速度和在磁场中运动的时间;
(2)与y轴正方向成30°角(如图所示)射人磁场的粒子从进入电场到打到荧光屏上的时间;
(3)从O点处向不同方向发射的带电粒子打在荧光屏上的区域范围(用位置坐标表示)。
答案
有
可得粒子进入电场时的1×106m/s
在磁场中运动的时间
(2)粒子运动圆轨迹和磁场圆的交点O,C以及两圆的圆心O1O2,组成菱形,CO2和y轴平行,所以v和x轴平行,如图,粒子在磁场中转过120°角后从C点离开磁场,速度方向和x轴平行,做直线运动,再垂直电场线进入电场,发生偏转,出电场后做匀速直线运动直至打在屏上,轨迹如图所
根据运动的独立性原理可知,水平方向速度为v0
所以
(3)沿x轴正方向的粒子沿轴以v0垂直电场射入,在电场中的加速度大小
粒子穿出电场时
在电场中侧移0.75 m
飞出电场后粒子做匀速直线运动
y2=△xtanα=1×1.5 m=1.5 m
故y=y1+y2=0.75 m+1.5 m=2.25 m,则打在屏上的坐标为(3,2.25)
沿x轴负方向的粒子经磁场偏转后从坐标为(0,1)的点平行于x 轴方向射向电场,直至打在屏上的侧位移大小与上面的粒子相同,故该粒子打在屏上的坐标为(3,3.25)
故带电粒子打在荧光屏上的区域为(3,3.25)至(3,3.25)
核心考点
试题【如图所示,真空中有一个半径r=0.5 m的圆柱形匀强磁场区域,x轴为磁场边在O点的切线,O点为坐标系的原点,磁场的磁感应强度大小B=2×10-3 T,方向垂直于】;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
(1)k值为多少可使正离子垂直打在荧光屏上?
(2)若k=0.45 T/s,求正离子到达荧光屏的位置。
B.油滴带负电,且顺时针做匀速圆周运动
C.圆周运动的半径一定等于
D.油滴做圆周运动的周期等于
(1)质子进入磁场时的速度大小;
(2)速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间;
(3)速度方向与x轴正方向成30°角(如图中所示)射入磁场的质子,到达y轴时的位置坐标。
B.该粒子由A点运动到B,C,D三点的时间均不相同
C.匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比
D.若该粒子带负电,则电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向外
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