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题目
题型:陕西省模拟题难度:来源:
如图甲所示,一对平行放置的金属板M、N的中心各有一小孔P、Q,PQ连线垂直于金属板;N板右侧的圆A内分布有方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,圆半径为r,且圆心O在PQ的延长线上,现使置于P处的粒子源连续不断地沿PQ方向放出质量为m、电量为q的带电粒子(带电粒子的重力和初速度忽略不计,粒子间的相互作用力忽略不计),从某一时刻开始,在板M、N 间加上如图乙所示的交变电压,周期为T,电压大小为U,如果只有在每个周期的0~T/4时间内放出的带电粒子才能从小孔Q中射出,求:
(1)带电粒子到达Q孔可能的速度范围;
(2)带电粒子通过该圆形磁场的最小偏转角θ。
答案
解:(1)在t=nT(n=0,l,2,3,…)时刻,从P点放出的带电粒子在电场中一直做匀加速直线运动,经过Q孔的速度最大,设带电粒子经过Q孔的速度为v,由动能定理得:

解得
带电粒子到达Q孔可能的速度范围为
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由向心力公式得
带电粒子经过Q孔的速度最大,则这些粒子在匀强磁场A中做匀速圆周运动的半径R最大,通过磁场的偏转角θ就最小,由几何关系得
联立①②③解得
核心考点
试题【如图甲所示,一对平行放置的金属板M、N的中心各有一小孔P、Q,PQ连线垂直于金属板;N板右侧的圆A内分布有方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,圆半径为】;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,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒由A 点进入电磁场并刚好能沿AB直线向上运动,则该微粒在A、B两点的动能Ek和电势能Ep的关系是
[     ]
A.EkA< EkB
B.EkA>EkB
C.EpA<EpB
D.EpA> EpB
题型:浙江省模拟题难度:| 查看答案
如图所示,半径为R的环形塑料管竖直放置,AB为该环的水平直径,且管的内径远小于环的半径,环的A、B及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑。现将一质量为m,带电荷量为+q的小球从管中A点由静止释放,已知qE=mg,以下说法错误的是
[     ]
A.小球释放后,到达B点时速度为零,并在BDA同往复运动
B.小球释放后,到达最低点D时速度最大
C.小球释放后,第一次和第二次经过最高点C时对管壁的压力大小之比为1:1且方向相同
D.小球释放后,第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力大小之比为5:1
题型:天津模拟题难度:| 查看答案
图示为某种新型分离设备内部电磁场的分布情况示意图,自上而下分为I、Ⅱ、Ⅲ三个区域,区域I的宽度为d1,分布有沿纸面向下的匀强电场E1;区域Ⅱ的宽度为d2,分布有垂直纸面向里的匀强磁场B1;宽度可调的区域Ⅲ中分布有沿纸面向下的匀强电场E2和垂直纸面向里的匀强磁场B2。现将一群质量和带电量均不同的带电粒子从区域I上边缘的注入孔A注入,这些粒子由静止开始运动(不计重力),然后相继进入Ⅱ、Ⅲ两个区域,满足一定条件的粒子将回到区域I,其他粒子则从区域Ⅲ飞出,三个区域都足够长,已知能飞回区域I的带电粒子的质量m=6.4×10-27 kg,带电量q=3.2×10-19 C,且有d1=10 cm,d2=5 cm,E1=E2=40 Wm,B1=4×10-3 T,B2=2×10-3 T。
(1)求能飞回区域I的带电粒子离开区域I时的速度;
(2)求能飞回区域I的带电粒子离开区域Ⅱ时的速度;
(3)为使能飞回区域I的带电粒子还能回到区域I的上边缘,则区域Ⅲ的宽度d3应满足什么条件?
题型:天津模拟题难度:| 查看答案
如图所示,在坐标系xOy平面的x>0区域内,有电场强度E=2×105 N/C,方向沿y轴负向的匀强电场和磁感应强度B=0.20T,方向与xOy平面垂直向里的匀强磁场。在y轴上有一足够长的荧光屏MN,在x轴上的P(10,0)点处有一粒子发射枪连续不断的发射大量质量m=6.4×10-27kg,电量q=3.2×10-19 C的带正电粒子,其向x轴方向发射的粒子恰能沿x轴做匀速直线运动。若撤去电场,并使粒子发射枪以P为轴在xOy平面内以角速度ω=2πrad/s逆时针转动(整个装置都处在真空中),求:
(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;
(2)荧光屏上闪光点的范围;
(3)荧光屏上闪光点从最高点移动到最低点所用的时间。
题型:海南省模拟题难度:| 查看答案
如图所示,在的空间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=4×10-3T,在y≤0空间同时存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度一个质量m=6.4×10-27kg带电量q=+3.2×10-19C的带电粒子以初速度v0=2×l04m/s从y轴上的P点(纵坐标为)出发,沿着-y方向进入区域I。粒子重力不计,粒子在整个运动过程中始终没有穿出电磁场区域。
(1)求带电粒子第一次穿越x轴时的横坐标x;
(2)请结合运动合成和分解的知识,求出带电粒子在区域Ⅱ中到达最低点的纵坐标y。
(3)求带电粒子从进入区域I开始到第二次穿越x轴时经过的时间t。
题型:江苏模拟题难度:| 查看答案
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