如图所示,在平面直角坐标系
内,第Ⅰ象限的等腰直角三角形
区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,
的区域内存在着沿
轴正方向的匀强电场.一质量为
、电荷量为
的带电粒子从电场中
点以速度
水平向右射出,经坐标原点
处射入第Ⅰ象限,最后以垂直于
的方向射出磁场。已知
平行于
轴,
点的坐标为
,不计粒子的重力,求:
(1)电场强度的大小
;
(2)磁感应强度的大小
。
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(1)电场强度的大小
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(2)磁感应强度的大小
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更新时间:2023-02-11 09:21:38
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真题
名校
【推荐1】有一种质谱仪由静电分析器和磁分析器组成,其简化原理如图所示.左侧静电分析器中有方向指向圆心O、与O点等距离各点的场强大小相同的径向电场,右侧的磁分析器中分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行,两者间距近似为零.离子源发出两种速度均为v0、电荷量均为q、质量分别为m和0.5m的正离子束,从M点垂直该点电场方向进入静电分析器.在静电分析器中,质量为m的离子沿半径为r0的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,从N点水平射出,而质量为0.5m的离子恰好从ON连线的中点P与水平方向成θ角射出,从静电分析器射出的这两束离子垂直磁场方向射入磁分析器中,最后打在放置于磁分析器左边界的探测板上,其中质量为m的离子打在O点正下方的Q点.已知OP=0.5r0,OQ=r0,N、P两点间的电势差
,
,不计重力和离子间相互作用。
(1)求静电分析器中半径为r0处的电场强度E0和磁分析器中的磁感应强度B的大小;
(2)求质量为0.5m的离子到达探测板上的位置与O点的距离l(用r0表示);
(3)若磁感应强度在(B—△B)到(B+△B)之间波动,要在探测板上完全分辨出质量为m和0.5m的两束离子,求
的最大值。
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(1)求静电分析器中半径为r0处的电场强度E0和磁分析器中的磁感应强度B的大小;
(2)求质量为0.5m的离子到达探测板上的位置与O点的距离l(用r0表示);
(3)若磁感应强度在(B—△B)到(B+△B)之间波动,要在探测板上完全分辨出质量为m和0.5m的两束离子,求
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(0.4)
【推荐2】如图所示,坐标原点O左侧2m处有一粒子源,粒子源中,有带正电的粒子(比荷为
=1.0×1010C/kg)由静止进入电压U= 800V的加速电场,经加速后沿x轴正方向运动,O点右侧有以O1点为圆心、r=0.20m为半径的圆形区域,内部存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B=1.0×10-3T的匀强磁场(图中未画出)圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O,右端与一个足够大的荧光屏MN相切于x轴上的A点,粒子重力不计.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/13/2139920082804736/2165896691179520/STEM/1a99a744-751d-4dfb-8fbb-e62d7eef36de.png?resizew=420)
(1)求粒子打到荧光屏上的位置到A点的距离;
(2)若撤去磁场在荧光屏左侧某区域加竖直向上匀强电场,电场左右宽度为2r,场强大小E=1.0×103V/m,粒子仍打在荧光屏的同一位置,求电场右边界到屏幕MN的距离.
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(1)求粒子打到荧光屏上的位置到A点的距离;
(2)若撤去磁场在荧光屏左侧某区域加竖直向上匀强电场,电场左右宽度为2r,场强大小E=1.0×103V/m,粒子仍打在荧光屏的同一位置,求电场右边界到屏幕MN的距离.
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名校
【推荐3】如图甲,真空中平行放的两金板M、N相距d1=15cm,当两板间加上电压后,可视为匀强电场.现在M、N两板之间加上如图乙所示的交变电压,交变电压的周期T=1.0×10-6s,U0=540V,t=0时,一个质子在电场力作用下,从M板由静止开始向N板运动,最终该质子从N板上A处的小孔进入右边的有界匀强磁场,磁场的宽度d2=5cm,方向垂直纸面向里。已知质子的比荷为
,不计质子重力。求:
(1)质子在两板间运动过程中的最大速度;
(2)质子进入磁场时的速度大小;
(3)若使粒子能够从右侧边界射出磁场,磁感应强度B的取值范围。
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(1)质子在两板间运动过程中的最大速度;
(2)质子进入磁场时的速度大小;
(3)若使粒子能够从右侧边界射出磁场,磁感应强度B的取值范围。
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【推荐1】如图所示,在平面直角坐标系
的第三象限内存在沿y轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场,图中有一半径为R的绝缘刚性圆环,圆环经过坐标原点O(O点开有小孔),圆环圆心在直线
上,环内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。电场中的粒子发射源P能沿x轴正方向发射质量为m、带电荷量为q、速度为
的带正电粒子,粒子恰好从O点以速度
进入磁场,粒子与圆环碰撞时无能量损失且电荷量不变,不计粒子受到的重力。
(1)求发射源P的坐标;
(2)若粒子第一次与圆环碰撞的位置为Q点,且弧长
是整个绝缘圆环周长的
,求匀强磁场的磁感应强度大小![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ee3c8b20955fb5cdccc0a1db0e4f401.png)
(3)调整圆环内匀强磁场的磁感应强度大小可以控制粒子与绝缘圆环的碰撞次数,若粒子能绕圆环一周恰好从O点离开磁场,求匀强磁场的磁感应强度大小满足的条件;
(4)求粒子在磁场中运动的最短时间
。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a16785c129ec34165365a8a8ea0feca.png)
(1)求发射源P的坐标;
(2)若粒子第一次与圆环碰撞的位置为Q点,且弧长
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e6486784415f3537c9a13556c05d893.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1ee3c8b20955fb5cdccc0a1db0e4f401.png)
(3)调整圆环内匀强磁场的磁感应强度大小可以控制粒子与绝缘圆环的碰撞次数,若粒子能绕圆环一周恰好从O点离开磁场,求匀强磁场的磁感应强度大小满足的条件;
(4)求粒子在磁场中运动的最短时间
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【推荐2】如图所示,平面直角坐标系xOy的第二象限内存在沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场,第一象限内一梯形区域中存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),点P处的质子源由静止释放的质子在电场力的作用下加速后,从Q点进入第一象限,经磁场偏转后从N点垂直x轴射入第四象限。已知P、Q、N三点的坐标分别为
、
、
,质子的质量为m、带电荷量为e,不计质子受到的重力,求:
(1)质子的最大速度v;
(2)质子从P点运动到N点的时间t;
(3)第一象限内匀强磁场区域的最小面积S。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/311747601a80023804cc9ab351a7a648.png)
(1)质子的最大速度v;
(2)质子从P点运动到N点的时间t;
(3)第一象限内匀强磁场区域的最小面积S。
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(0.4)
真题
名校
【推荐3】如图所示,在
,
的区域中,存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场,电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为m,电量为q的带正电粒子从OP中点A进入电场(不计粒子重力)。
(1)若粒子初速度为零,粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后,垂直NP再次进入电场,求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若改变电场强度大小,粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场,在电场的作用下从Q点离开。
(i)求改变后电场强度
的大小和粒子的初速度
;
(ii)通过计算判断粒子能否从P点第三次进入电场。
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(1)若粒子初速度为零,粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后,垂直NP再次进入电场,求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若改变电场强度大小,粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场,在电场的作用下从Q点离开。
(i)求改变后电场强度
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
(ii)通过计算判断粒子能否从P点第三次进入电场。
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