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题目
题型:安徽省模拟题难度:来源:
如图所示,在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场I,在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ,M、O、N在一条直线上,∠MOQ =60°,这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B。离子源中的离子带电荷量为+q,质量为m,通过小孔O1进入两板间电压为U的加速电场区域(可认为初速度为零),离子经电场加速后由小孔O2射出,再从O点进入磁场区域I,此时速度方向沿纸面垂直于磁场边界MN,不计离子的重力。
(1)若加速电场两板间电压U=U0,求离子进入磁场后做圆周运动的半径R0
(2)在OQ上有一点P,P点到O点距离为L,若离子能通过P点,求加速电压U和从O点到P点的运动时间。
答案

解:(1)离子在电场中加速时
离子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力
解得
(2)离子进入磁场时的运动轨迹如图所示

由几何关系可知OP"=P"P"=R0
要保证离子通过P点,则I=nR0
解得其中n=1,2,3,…
,其中n=1,2,3,…

核心考点
试题【如图所示,在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场I,在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ,M、O、N在一条直线上,∠MOQ =60°,这两个区域磁场的磁】;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
如图所示,与水平面成37°的倾斜轨道AC,其延长线在D点与半圆轨道DF相切,全部轨道为绝缘材料制成且位于竖直面内,整个空间存在水平向左的匀强电场,MN的右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场(C点在MN边界上)。一质量为0.4 kg的带电小球沿轨道AC下滑,至C点时速度为,接着沿直线CD运动到D处进入半圆轨道,进入时无动能损失,且恰好能通过F点,在F点速度vF=4 m/s,(不计空气阻力,g=10 m/s2,cos37°=0.8)求:
(1)小球带何种电荷?
(2)小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功。
(3)小球从F点飞出时磁场同时消失,小球离开F点后的运动轨迹与直线AC(或延长线)的交点为G(G点未标出),求G点到D点的距离。
题型:0112 模拟题难度:| 查看答案
如图所示,在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域,圆心坐标为O1(a,0),圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场。在直线y=a的上方和直线x=2a的左侧区域内,有一沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。一质量为m、电荷量为+q(q>0)的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入,当速度方向沿x轴正方向时,粒子恰好从O1点正上方的A点射出磁场,不计粒子重力。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入第一象限,当速度方向与x轴正方向的夹角θ=30°时,求粒子从射入磁场到最终离开磁场的时间t。
题型:湖北省模拟题难度:| 查看答案
如图所示,在水平面直线MN的上方有一方向与MN成30°角的斜向右下方的匀强电场,电场区域足够宽,场强大小为E。在MN下方有一半径为R的圆形区域,圆心为O,圆O与MN相切于D点,圆形区域内分布有垂直纸面向里的匀强磁场。在MN上有一点C,圆心O与C点的连线和电场线平行,在OC的延长线上有一点P,P点到边界MN的垂直距离为0.5R。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点静止释放。已知圆形磁场的磁感应强度大小为,不计粒子的重力。求:
(1)粒子在磁场中的运动半径r;
(2)粒子最终离开电场时的速度v。
题型:湖北省模拟题难度:| 查看答案
如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置,S1、S2分别为M、N板上的小孔,S1、S2、O三点共线,它们的连线垂直于M、N,且S2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直于M、N板。质量为m、带电荷量为+q的粒子,经S1进入M、N间的电场后,通过S2进入磁场。粒子在S1处的速度和粒子所受的重力均不计。
(1)当M、N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小v:
(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U0
(3)当M、N间的电压不同时,粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值。
题型:北京期末题难度:| 查看答案
如图所示的两平行金属扳间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.40 T,方向垂直于纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘建立平面直角坐标系xOy,在第一象限内,存在着以AO为理想边界的匀强磁场B2和B3,B2和B3的磁感应强度大小相等,B2的方向垂直于纸面向外,B3的方向垂直于纸面向里,边界AO和y轴间的夹角为30°。一束带电荷量q=2.5×10-8 C、质量m=4.5×10-15 kg的带正电的微粒从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板区域后从y轴上坐标为(0,0.3 m)的Q点垂直于y轴射入磁场B2区,不计微粒的重力。
(1)求微粒在乎行板间运动的速度为多大?
(2)要使进入第一象限的微粒不能通过AO边界,则匀强磁场B2的磁感应强度大小应满足什么条件?
(3)若匀强磁场B2和B3的磁感应强度大小为0.60 T,求微粒从Q点进入第一象限开始,第6次通过AO边界线时的点到原点O的距离L和经过的时间t。(答案可保留根式)
题型:湖北省模拟题难度:| 查看答案
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