当前位置:高中试题 > 物理试题 > 粒子在复合场中运动 > 如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,其边界AB、CD间的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电荷量为-q的粒子沿与左边界成30°...
题目
题型:河南省期末题难度:来源:
如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,其边界AB、CD间的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电荷量为-q的粒子沿与左边界成30°的方向射入磁场,粒子重力不计。求:
(1)若带电粒子能从AB边界飞出,则粒子入射速度应满足的条件;
(2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场,进入如图所示的有界匀强电场中减速至零后再返回,则有界电场的电压的范围及带电粒子在整个过程中在磁场中运动的时间;
(3)若带电粒子的速度是(2)中的倍,并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场,则粒子打到CD边界上的长度是多少?
答案
解:(1)粒子能从左边界射出,临界情况有
由洛伦兹力提供向心力可得

所以粒子能从左边界射出速度应满足 
(2)粒子能从右边界射出

由动能定理得
解得   
粒子不碰到右极板所加电压满足的条件
因粒子转过的圆心角为,所用时间为,而  
因返回通过磁场所用时间与向右通过磁场所用时间相同,所以总时间 
(3)当粒子速度为是(2)中的倍时
解得
如图由几何关系可得     
核心考点
试题【如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,其边界AB、CD间的宽度为d,在左边界的Q点处有一质量为m,带电荷量为-q的粒子沿与左边界成30°】;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,在x<0且y<0的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x>0且y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的M点沿y轴负方向垂直射入磁场,结果带电粒子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场,经电场偏转后打到x轴上的P点,已知,不计带电粒子所受重力。求:
(1)带电粒子进入匀强磁场时初速度的大小;
(2)带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间;
(3)匀强电场的场强大小。
题型:安徽省期末题难度:| 查看答案
如图所示,相距为d的两平行金属板水平放置,开始开关S1和S2均闭合使平行板电容器带电。板间存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个带电粒子恰能以水平速度v向右匀速通过两板间。在以下方法中,有可能使带电粒子仍能匀速通过两板的是(不考虑带电粒子所受重力)
[     ]
A.保持S1和S2均闭合,减小两板间距离,同时减小粒子射入的速率
B.保持S1和S2均闭合,将R1、R3均调大一些,同时减小板间的磁感应强度
C.把开关S2断开,增大两板间的距离,同时减小板间的磁感应强度
D.把开关S1断开,增大板间的磁感应强度,同时减小粒子入射的速率
题型:陕西省期末题难度:| 查看答案
如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。在该区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心,a、b、c、d为圆环上的四个点,a点为最高点,c点为最低点,bd沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是
[     ]
A.小球能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动
B.当小球运动到c点时,小球受到的洛仑兹力最大
C.小球从a点到b点,重力势能减小,电势能增大
D.小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小
题型:安徽省期末题难度:| 查看答案
如图所示,在平面的第一象限和第二象限区域内,分别存在场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ,电场Ⅰ的方向沿x轴正方向,电场Ⅱ的方向沿y轴的正方向。在第三象限内存在着垂直于平面的匀强磁场Ⅲ,Q点的坐标为(-x0,0)。已知电子的电量为-e,质量为m(不计电子所受重力)。
(1)在第一象限内适当位置由静止释放电子,电子经匀强电场Ⅰ和Ⅱ后恰能透过Q点。求释放点的位置坐标x、y应满足的关系式;
(2)若要电子经匀强电场Ⅰ和Ⅱ后过Q点时动能最小,电子应从第一象限内的哪点由静止释放?求该点的位置和过Q点时的最小动能;
(3)在满足条件(1)的情况下,若想使电子经过Q后再次到达y轴时离坐标原点的距离为x0,求第三象限内的匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。
题型:安徽省期末题难度:| 查看答案
电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场由加了电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板形成,如图甲所示。大量电子(其重力不计)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场。当两板不带电时,这些电子通过两板之间的时间为2t0,当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时,所有电子均能从两板间通过,然后进入水平宽度为l,竖直宽度足够大的匀强磁场中,最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上(已知电子的质量为m、电荷量为e)。问:
(1)判断哪些时刻电子进入两平行板间侧向位移最大?写出最大值表达式;
(2)电子从两平行板间射出时最大侧向位移与最小侧向位移之差是多少?
(3)要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多少?
题型:江苏模拟题难度:| 查看答案
版权所有 CopyRight © 2012-2019 超级试练试题库 All Rights Reserved.