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题目
题型:崇文区一模难度:来源:
如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限中分布着方向向里垂直纸面的匀强磁场.一个质量为m、带电+q的微粒,在A点(0,3)以初速度v0=120m/s平行x轴射入电场区域,然后从电场区域进入磁场,又从磁场进入电场,并且先后只通过x轴上的p点(6,0)和Q点(8,0)各一次.已知该微粒的比荷为
q
m
=102C/kg,微粒重力不计,求:

魔方格

(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小;
(2)求出微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角,并画出带电微粒在电磁场中由A至Q的运动轨迹;
(3)电场强度E和磁感强度B的大小.
答案

(1)微粒从平行x轴正方向射入电场区域,由A到P做类平抛运动,微粒在x轴上做匀速直线运动,则有 Sx=v0t                 
 得 t=
Sx
v0
=0.05s            
微粒沿y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,有  Sy=
1
2
at2               
解得 a=2.4×103m/s2
魔方格

(2)微粒进入磁场时竖直方向的分速度 vy=at                  
由tgɑ=
vy
v0
得  ɑ=arctg
at
v0
=45°   
轨迹如图         
(3)电场中,由牛顿第二定律得 qE=ma                   
解得,E=24N/C     
设微粒从P点进入磁场以速度v做匀速圆周运动  v=


2
v0            
由qvB=m
v2
R
得R=
mv
qB

由几何关系  R=


2

解得,B=
mv
qR
=1.2T
答:
(1)微粒从A到P所经历的时间是0.05s,加速度的大小是2.4×103m/s2
(2)微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角是45°,画出带电微粒在电磁场中由A至Q的运动轨迹如图;
(3)电场强度E为24N/C,磁感应强度B的大小是1.2T.
核心考点
试题【如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限中分布着方向向里垂直纸面的匀强磁场.一个质量为m、带电+q的微粒,在A点(0,3】;主要考察你对静电现象等知识点的理解。[详细]
举一反三
虚线框内存在着匀强电场(方向未知),有一正电荷(重力不计)从bc边上的M点以速度v0射进电场内,最后从cd边上的Q点射出电场,下列说法正确的是(   )
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A.电场力一定对电荷做了正功
B.电场方向可能垂直ab边向右
C.电荷运动的轨迹可能是一段圆弧
D.电荷的运动一定是匀变速运动
利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域.

魔方格

如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差,这一现象称为霍尔效应.其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电势差UH.当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,EH和UH达到稳定值,UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UH=RH
IB
d
,其中比例系数RH称为霍尔系数,仅与材料性质有关.
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l,请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请导出霍尔系数RH的表达式.(通过横截面积S的电流I=nevS,其中v是导电电子定向移动的平均速率);
(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反.霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近.当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图3所示.
a.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式.
b.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程.除此之外,请你展开“智慧的翅膀”,提出另一个实例或设想.
一个电子(忽略电子重力)穿过某一空间而未发生偏转,则下述说法中错误的是(  )
题型:不详难度:| 查看答案
A.此空间可能只存在电场
B.此空间一定不存在磁场
C.此空间可能存在方向重合的电场和磁场
D.此空问可能存在正交的磁场和电场
在如图甲所示的两平行金属板上加有如图乙所示的电压,该电压的周期为T,大量电子(其重力不计)以相同的初速度连续不断地沿平行于金属板的方向从两板间射入电场,并都能从两板间通过,且飞行时间为T,不考虑电子间的相互作用力,下列说法正确的是(  )
题型:天津模拟难度:| 查看答案
A.0时刻射入电场的电子离开电场时侧移量最大
B.时刻射入电场的电子离开电场时侧移量最大
C.在一个周期内,不同时刻进入电场的电子离开电场时速度大小都相同
D.在一个周期内,不同时刻进入电场的电子离开电场时速度方向都不同
如图所示,在通电直导线下方有一质子沿平行导线方向以速度v向左运动,则下列说法中正确的是(  )
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A.质子将沿轨迹I运动,半径越来越小
B.质子将沿轨迹I运动,半径越来越大
C.质子将沿轨迹II运动,半径越来越小
D.质子将沿轨迹II运动,半径越来越大