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 > 带电粒子在叠加场中的运动 > 带电粒子在叠加场中的一般曲线运动
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:1324 题号:15800326
如图甲,三维坐标系中平面的左侧虚线区域内存在一未知电场,平面的右侧存在平行轴方向周期性变化的磁场和沿轴正方向竖直向上的匀强电场,电场强度。一质量、电荷量的带正电液滴,从平面内的点沿轴方向以的初速度进入未知电场区域,经过到达原点第1次经过轴,此时速度大小,方向在平面内与轴正向成角斜向下。把液滴到达原点的时刻记为,此时磁场沿轴负方向,磁场随时间变化的关系如图乙所示,其中,重力加速度
(1)求液滴从点到原点的过程中,受到的电场力的冲量大小;
(2)求液滴从第1次到第4次经过轴的时间间隔;
(3)在时刻撤去电场和磁场,同时在整个空间区域加上竖直向上的匀强磁场,磁感应强度,求液滴继续运动过程中达到最大高度时的位置坐标。

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【推荐1】如图,为水平地面,为竖直面,为两平面交线,以O点为原点建立三维坐标系,轴水平向右,轴竖直向上;足够长光滑绝缘导轨水平放置,导轨右端位于轴上,距地面高度。在导轨上放置两彼此靠近的带正电小球,在外力作用下保持静止,此时两带电球间具有的电势能,小球a的质量,所带电量为球的质量。竖直面右侧存在匀强电场,其场强大小。现释放两小球,经过一段时间小球a脱离轨道进入电场区域,此时两球相距足够远,两球间的电场力为0,重力加速度

(1)求小球a进入电场时的速度大小;

(2)若匀强电场的方向沿z轴竖直向下,求a球落地时的速度大小;

(3)若匀强电场的方向沿y轴向里,求a球落地时的位置坐标及动能。

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【推荐2】如图甲所示,在xOy坐标平面原点O处有一粒子源,能向x轴上方坐标平面范围内各个方向均匀发射比荷均为的带正电粒子,粒子初速度大小均为,已知,不计粒子重力及粒子间的相互作用。
(1)在x轴上方加垂直纸面向里且范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为,如图甲,求粒子在磁场中运动的轨道半径r0和周期T0
(2)在(1)的情况下,平行于x轴放置足够大的荧光屏MN,屏面与y轴垂直,粒子打至屏即被吸收,当荧光屏放置在处时,粒子能打到屏上的最左侧点为P;当荧光屏放置在y2处时,粒子能打到屏上的最左侧点也恰为P,求y2
(3)若在第III象限分别加一个垂直纸面的有界半圆形匀强磁场区(图中未画出),使得粒子源发出的所有粒子经磁场偏转后形成一束y轴左、右侧宽度均为、方向沿+y的平行粒子束,如图乙,求第III象限磁场的磁感应强度大小BIBII
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【推荐3】在高度为H的竖直区域内分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向左;磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。在该区域上方的某点A,将质量为m、电荷量为+q的小球,以某一初速度水平抛出,小球恰好在该区域做直线运动。已知重力加速度为g
(1)求小球平抛的初速度v0
(2)若电场强度大小为E,求A点距该区域上边界的高度h
(3)若令该小球所带电荷量为-q以相同的初速度将其水平抛出,小球离开该区域时,速度方向竖直向下,求小球穿越该区域的时间。

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