如图所示,平面直角坐标系xOy的第二象限内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的粒子从M点以速度
垂直x轴射入磁场,从y轴上的N点射入第一象限时,立即在第一象限内施加一与粒子速度方向垂直的匀强电场,使粒子在第一象限内做类平抛运动且垂直x轴射出电场。不计粒子受到的重力,电场线对应直线的斜率记为k
。
(1)求匀强电场的电场强度大小E与斜率k的关系;
(2)若
,求粒子射出匀强电场时的横坐标
;
(3)当k取多少时,粒子在匀强电场中运动的时间最长,最长时间为多少?
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(1)求匀强电场的电场强度大小E与斜率k的关系;
(2)若
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(3)当k取多少时,粒子在匀强电场中运动的时间最长,最长时间为多少?
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更新时间:2023-01-13 21:54:53
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【推荐1】在平面中有直角坐标系xoy,以原点O点为圆心,半径为R的圆形区域内只有竖直向下的匀强电场,没有磁场,在y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为
,y轴和y轴左侧有垂直于纸面向外的匀强磁场(
),有质量为m,带电量为+q的粒子a沿x轴正方向以初速度
在O点射出,正好打在A点处,AO与x轴夹角α为30°,不计粒子重力,试求:
(1)粒子a在A点的速度大小与方向;
(2)若粒子a第一次返回电场时位于A点与x轴对称的B点,则求磁感应强度
的大小?
(3)若在O点以相同大小的初速度
沿y轴正方向发射与a相同的粒子b,粒子b经过左侧磁场后第一次返回电场时的位置与B点的距离为多少?(可以用根式表示)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97c01fdc7bc471af0b264a04aef0823e.png)
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(1)粒子a在A点的速度大小与方向;
(2)若粒子a第一次返回电场时位于A点与x轴对称的B点,则求磁感应强度
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(3)若在O点以相同大小的初速度
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【推荐2】如图所示,质量为m,电量为q的一个带电粒子以速度v。沿上板边缘垂直于电场线射入匀强电场,刚好贴着下板边缘飞出。已知两极板长为L,间距为d。(粒子的重力忽略不计)
(1)求两板间的电压;
(2)如果带电粒子的速度为2v。。则离开电场时,沿场强方向偏转的距离y为多少?
(3)如果带电粒子的速度变为2x,板长L不变,当它的竖直位移仍为d时,它的水平位移s为多少?。
(1)求两板间的电压;
(2)如果带电粒子的速度为2v。。则离开电场时,沿场强方向偏转的距离y为多少?
(3)如果带电粒子的速度变为2x,板长L不变,当它的竖直位移仍为d时,它的水平位移s为多少?。
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【推荐3】某科研小组在研究电场时发现仅存于椭圆区域的一种匀强电场,如图所示,椭圆方程为
。电场的场强为E、方向沿x轴正向。在坐标原点O处有平行于纸面沿y轴正方向发射出大量同种正离子(不计离子的重力及离子间的相互作用),电荷量为q,这群离子的初速度包含从O到
的各种速度,最大速度
足够大,离子群在仅受电场力作用下离开电场区域,全部打在右侧垂直电场方向的荧光屏上,荧光屏中心
在x轴上离椭圆中心O的距离为2R。求:
(1)离子打在
处的动能;
(2)到达荧光屏上的所有离子中,最小的动能值;
(3)到达荧光屏上动能最小的离子的位置。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a718638f0ae89b865ae8508d4488b9b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d23d96b9e0d40658127563525193bde4.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12fe32dfbd66709875c5b9f79c9496da.png)
(1)离子打在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12fe32dfbd66709875c5b9f79c9496da.png)
(2)到达荧光屏上的所有离子中,最小的动能值;
(3)到达荧光屏上动能最小的离子的位置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/9/4/1766885203836928/1767643183259648/STEM/65f23c68-2e6f-4ccc-a1c5-aa6af751f744.png?resizew=291)
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【推荐1】如图所示,在
坐标系中,y轴与
之间有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,
的右侧且在虚线
的右下侧有方向垂直于坐标平面向里的匀强磁场,M点坐标为
,
位于第一象限且与x轴正向的夹角为
,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从坐标原点以一定的初速度沿x轴正向射入匀强电场,粒子经电场偏转后从
点进入磁场,粒子经磁场偏转后刚好从
边上的某点沿垂直于y轴方向射出,不计粒子的重力,已知
,
,求:
(1)粒子在坐标原点射入的初速度的大小;
(2)匀强磁场磁感应强度的大小;
(3)粒子从O点射入到再次经过y轴所用的时间。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ef84e4acf000ff39a15c197ce7be812f.png)
(1)粒子在坐标原点射入的初速度的大小;
(2)匀强磁场磁感应强度的大小;
(3)粒子从O点射入到再次经过y轴所用的时间。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/5/ed278b02-cbd5-4ad3-9366-780aac4182c6.png?resizew=210)
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,在正方形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场.在t=0时刻,一位于ad边中点o的粒子源在abcd平面内发射出大量的同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与od边的夹角分布在0~180°范围内.已知沿od方向发射的粒子在
时刻刚好从磁场边界cd上的p点离开磁场,粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形边长L,粒子重力不计,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/2/6/1575197986717696/1575198010417152/STEM/cb4b86a8-6f8c-4558-89cb-76b2edbeb90e.png?resizew=147)
(1)粒子的比荷q/m;
(2)假设粒子源发射的粒子在0~180°范围内均匀分布,此时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比;
(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间.(若角度不特殊时可以用反三角表示,如:已知sinθ=0.3,则θ=arcsin0.3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/82120861c1c4f7cc1a7a3f169f082a81.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/2/6/1575197986717696/1575198010417152/STEM/cb4b86a8-6f8c-4558-89cb-76b2edbeb90e.png?resizew=147)
(1)粒子的比荷q/m;
(2)假设粒子源发射的粒子在0~180°范围内均匀分布,此时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比;
(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间.(若角度不特殊时可以用反三角表示,如:已知sinθ=0.3,则θ=arcsin0.3)
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