组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 带电粒子在复合场中的运动 > 带电粒子在组合场中的运动 > 粒子由电场进入磁场
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:1162 题号:14483987
如图所示,半径的竖直粗糙绝缘圆弧轨道的最低点C的切线呈水平,C点正下方为绝缘竖直墙壁,墙壁足够高。虚线C点下方的场分界线,与C点的高度差上方区域内存在电场强度大小为的匀强电场,方向竖直向下,下方、墙壁左侧的区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向上的电场强度大小为的匀强电场。一质量、电荷量的带正电小滑块自圆弧轨道上的B点由静止释放,经过C点时对轨道的压力大小为,从C点水平飞出后经分界线上的D点(图中未画出)进入下方区域。已知连线与竖直方向的夹角,小滑块在运动过程中电荷量保持不变,不计空气阻力,重力加速度取,已知。求:
(1)小滑块在圆弧轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功
(2)小滑块经过D点时的速度的大小;
(3)小滑块能再次返回上方区域的最小磁感应强度B的大小。
【知识点】 粒子由电场进入磁场

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【推荐1】如图所示,电路的左侧有N匝半径为r的圆形线圈(图示仅为1匝,其余未画出)电阻为R线圈完全处在垂直纸面的磁场中(图中未画出),该磁场随时间均匀增加,变化率为k。已知图中滑动变阻器的最大阻值为,定值电阻的阻值为R,其余电阻不计。平行金属板M、N相距为d。在电场力的作用下,一个带正电的粒子从由静止开始经小孔垂直边射入右侧另一匀强磁场中,该磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外,其下边界连线的距离为hA点位于磁场的左边界上,边界上放一足够长的收集板。带电粒子的电荷量为q质量为m,不计粒子重力。
(1)判断图中左侧圆形线圈所处位置磁场()的方向;
(2)将滑动变阻器的滑片调到最右端时,求MN两板间电场强度
(3)若右侧匀强磁场的磁感应强度满足,从左端到右端调节滑动变阻器的滑片位置,带电粒子进入磁场后击中边界上收集板的不同位置,求粒子打在收集板上的落点所占据的长度s(结果用h表示)。
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(1)电子的比荷
(2)电子在磁场中运动的时间。
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【推荐3】如图所示,为研究带电粒子在电磁场中的运动情况,在纸面内建立xOy坐标系。在第二象限存在沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场。在该电场区域内存在一连续分布的曲线状离子源,它们可沿x轴正方向持续发射质量均为m、电荷量均为、速度大小均为v的离子,且离子源纵坐标的区间为。在x轴的下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,在该磁场区域内有一足够长的探测板平行x轴放置,它与x轴的距离b可调。已知所有离子均能经过坐标原点O并射入磁场区域,速度大小为v的离子在磁场中做圆周运动的半径为R,不计离子重力及离子间相互作用力。
(1)求纵坐标为处的离子源发射的离子进入O点时的速度大小
(2)求离子源所在曲线的轨迹方程;
(3)若,求离子打在探测板上的区域长度s
(4)若离子源发射的离子按y坐标均匀分布,求探测板的收集率b的函数关系(关系式中字母仅含Rb)。
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