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题目
题型:辽宁省模拟题难度:来源:
如图所示,真空中有一以(r,0)为圆心,半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,在y≤一r的范围内,有方向水平向右的匀强电场,电场强度的大小为E。从O点向不同方向发射速率相同的电子,电子的运动轨迹均在纸面内。已知电子的电量为e,质量为m,电子在磁场中的偏转半径也为r,不计重力及阻力的作用,求:
(1)电子射人磁场时的速度大小;
(2)速度方向沿x轴正方向射入磁场的电子,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)射入磁场的电子,到达y轴的位置到原点O的距离。
答案
解:(1)电子射入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
,得
(2)电子沿x轴正方向射入磁场经1/4圆弧后,以速度v垂直于电场方向进入电场,由于
所以,电子在磁场中运动的时间为
电子进入电场后做类平抛运动,沿电场方向运动r后达到y轴,因此有
 
所求时间为
(3)电子在磁场中转过120°角后从P点垂直进入电场,如图所示: P点距y轴的距离为x1=r+rsin30°=1.5r
设电子从进入电场到达到y轴所需时间为t3,则由
,得
在y方向上电子做匀速直线运动,因此有
所以,电子到达y轴的位置与原点O的距离为
核心考点
试题【如图所示,真空中有一以(r,0)为圆心,半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,在y≤一r的范围内,有方向水平向右的匀强电场】;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
电子自静止开始经M、N板间(两板间的电压为u)的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示,求匀强磁场的磁感应强度。(已知电子的质量为m,电最为e)
题型:浙江省模拟题难度:| 查看答案
如图所示,Oxyz坐标系的y轴竖直向上,坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向与x轴平行,从y轴上的M(0、H、0)点无初速释放一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球,它落在xOy平面上的N(l、0、b)点(l>0, b>0)。若撤去磁场则小球落在xoz平面的P(l、0、b)点,已知重力加速度为g。
(1)已知磁场方向与某个坐标轴平行,请确定其可能的具体方向;
(2)求出电场强度的大小;
(3)求出小球落至N点时的速率。
题型:安徽省模拟题难度:| 查看答案
两块水平放置的平行金属板相距为d,板的长度L=d,如图所示,大量电子(已知电子质量为m、电荷量为e)由静止开始,经电压为U0的电场加速后。连续不断地从两板正中间以速度v0沿水平方向射入两板间,当两板间不加电场和磁场时,电子沿O1~O2轴线做直线运动。在两板间加上垂直于纸面向里,大小为的间断式周期性变化的磁场后,有些电子能从O2点水平射出磁场,有些电子则不能,为使电子从O2点水平射出,同时还要满足;
(1)电子在两板间必须做曲线运动,而不是直线运动;
(2)电子的运动轨迹能相交不能重叠,求所加磁场的最大周期Tmax与T关系和最小周期Tmin与T0的关系。
题型:安徽省模拟题难度:| 查看答案
一质量为m、带电量为+q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过x 轴,速度方向与x轴正方向的夹角为30°,同时进入场强大小为大小为E,方向沿x轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中,通过了b点正下方c点,如图所示。已知b到O的距离为L,粒子的重力不计,试求:
(1)磁感应强度B;
(2)圆形匀强磁场区域的最小面积;
(3)c点到b点的距离。
题型:浙江省期末题难度:| 查看答案
如图所示,在一底边长为2a,θ=300的等腰三角形区域内(D在底边中点),有垂直纸面向外的匀强磁场,现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从D点垂直于EF进入磁场,不计重力与空气阻力的影响。
(1)若粒子恰好垂直于EC边射出磁场,求磁场的磁感应强度B为多少?
(2)改变磁感应强度的大小,粒子进入磁场偏转后能打到ED板,求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少?
(3)改变磁感应强度的大小,可以再延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的极限时间。(不计粒子与ED板碰撞的作用时间,设粒子与ED板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)
题型:福建省模拟题难度:| 查看答案
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