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:199 题号:17808929
如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系,在坐标系的四个象限中均存在电场强度大小相等的匀强电场,其中第一、第二、第三象限中电场强度沿x轴负方向,第四象限中电场强度沿y轴负方向,在第一象限还存在着垂直于平面的匀强磁场(图中未画出)。在第一象限的M点,一小喷枪沿着与x轴负方向成角的方向射出一个速度大小为、质量为m、电荷量为的小液滴,小液滴恰能沿着直线运动到O点。若忽略小液滴运动过程中质量的变化和电荷量的变化,重力加速度为g
(1)求第一象限内磁场的磁感应强度的大小和方向;
(2)求小液滴离开第三象限时与坐标轴的交点坐标:
(3)若在第四象限添加垂直纸面向外的匀强磁场,使小液滴偏转后回到第一象限,求所加磁场的磁感应强度的大小范围。

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【推荐1】如图所示,在平面直角坐标系xOy平面内,有一个半径为R、圆心O1坐标为(0,-3R)的圆形区域、该区域内存着磁感应强度为B1、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场;有一对平行带电极板垂直x轴且关于y轴对称放置,极板ABCD的长度和两极板间距均为2R,极板的两个端点BD位于x轴上,AB板带正电,CD板带负电。在第一和第二象限内(包括x轴和正y轴上)有垂直于坐标平面向里的磁感应强度为B2(未知)的匀强磁场。另有一块长为R、厚度不计的收集板EF位于x轴上2R~3R的区间上。现有一坐标在(R,-3R)的电子源能在坐标平面内向圆形区域磁场内连续不断发射速率均为、方向与y轴正方向夹角为θ(θ可在0~180°内变化)的电子,已知电子的电荷量大小为e、质量为m,不计电子之间的相互作用力,两极板之间的电场看成匀强电场且忽略极板的边缘效应。电子若打在AB极板上,则即刻被导走且不改变原电场分布;若电子能经过第一、二象限的磁场后打在收集板上也即刻被吸收(不考虑收集板的存在对电子运动的影响);若电子没有打在收集板上,则不考虑后续的运动。求:
(1)若从θ=60°发射的电子能够经过原点O,则两极板间电压为多大;
(2)要使第(1)问中的电子能被收集板吸收,则B2应为多大;
(3)若B2B1,两极板间的电压大小可以从0开始调节(两极板极性不变),则从哪些角度发射的电子可击中收集板的右端点F
2020-06-25更新 | 528次组卷
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【推荐2】如图甲所示,竖直面内直角坐标系xOyy轴左侧的区域Ⅰ内存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B1(大小未知),一质量为m、带电荷量绝对值为q的小球从P点以速度v0沿直线PO运动,POx轴负方向成45°角,在y轴与MN之间的区域Ⅱ内加一电场强度最小的匀强电场E2(未知)后,可使小球继续做直线运动到MN上的Q点,MN两点对应的横坐标均为,在MN右侧的区域Ⅲ内,存在竖直向下匀强电场E3和某一圆形区域的匀强磁场B2(磁场位置图中未画出),其中,磁场B2随时间变化的规律如图乙所示,磁场变化周期为T0,取垂直纸面向外为磁场正方向,小球在时刻进入磁场B2后始终在该磁场内沿闭合轨迹做周期性运动,g为重力加速度,试求:
(1)该带电小球的电性和区域Ⅰ内匀强磁场B1的大小;
(2)区域Ⅱ内匀强电场E2的场强和小球到达Q点的速度;
(3)小球在磁场B2内沿闭合轨迹做周期性运动的周期和该磁场的最小面积。

   

2023-06-25更新 | 544次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示,质量为m、带正电的小球(可视为质点)先固定在半径为R光滑圆弧(固定在地面上)的最高点C处,A圆弧末端切线水平且距地面的高度为,只在OA的右边空间充满匀强电场和匀强磁场,电场强度大小为E,匀强磁场大小未知,方向均竖直向下,以O点为原点,水平向右为x轴正向,垂直纸面向里为y轴正向,将小球从C点释放后,发现小球的落地点坐标为(0,
(1)小球到达A点时对轨道的压力;
(2)小球的电荷量q
(3)如果将OA右方的电场和磁场撤去,再在OA右方加上一个同样大小方向垂直纸面向里的匀强电场,为使小球离开A点后做平拋运动,可以加一个匀强磁场,那么该匀强磁场的磁感应强度大小为多大?小球从离开A点到落到地面的时间多长?
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