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做匀速圆周运动
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:235 题号:18894930
如图,在轴(水平轴)下方,沿轴(竖直轴)方向每隔就有一段间距也为的区域,区域内(含边界)既存在方向竖直向上、场强为的匀强电场,也存在方向垂直坐标轴平面向里、磁感应强度为的匀强磁场。现有一电荷量为、质量的带正电粒子从坐标原点自由下落。粒子可视为质点,重力加速度大小为。求:
(1)粒子穿出第一个区域时速度的水平分量大小;
(2)粒子穿过第个(n>1)区域时速度的水平分量的变化量大小;
(3)粒子不能从第几个区域下方穿出。

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】在直角坐标系xoy中,x轴上方空间分布着竖直向上的匀强电场,场强大小为。在第一象限(包括xy轴的正方向)存在垂直坐标平面的周期性变化的磁场,磁感应强度的大小,变化规律如图所示,规定垂直坐标平面向外为磁场正方向。一带量为+q、质量为m的小球P被锁定在坐标原点,带电小球可视为质点。t=0时刻解除对P球的锁定,1s末带电小球P运动到y轴上的A点。此后匀强电场方向不变,大小变为原来的一半。已知重力加速度为10m/s2,求:
(1)小球P运动到A点时的速度大小和位移大小;
(2)定性画出小球P运动的轨迹(至少在磁场中两个周期)并求出小球进入磁场后的运动周期;
(3)若周期性变化的磁场仅存在于某矩形区域内,区域左边界与y轴重合,下边界与过A点平行于x轴的直线重合。为保证带电小球离开磁场时的速度方向沿y轴正方向,则矩形磁场区域的水平及竖直边长应同时满足什么条件?
2020-05-18更新 | 532次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】如图(a)所示,整个空间存在竖直向上的匀强电场(平行于纸面),在同一水平线上的两位置,以相同速率同时喷出质量均为m的油滴a和b,带电量为+q的a水平向右,不带电的b竖直向上.b上升高度为h时,到达最高点,此时a恰好与它相碰,瞬间结合成油滴p.忽略空气阻力,重力加速度为g.求

(1)油滴b竖直上升的时间及两油滴喷出位置的距离;
(2)匀强电场的场强及油滴a、b结合为p后瞬间的速度;
(3)若油滴p形成时恰位于某矩形区域边界,取此时为时刻,同时在该矩形区域加一个垂直于纸面的周期性变化的匀强磁场,磁场变化规律如图(b)所示,磁场变化周期为T0(垂直纸面向外为正),已知P始终在矩形区域内运动,求矩形区域的最小面积.(忽略磁场突变的影响)
2019-04-23更新 | 3303次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】如图所示,空间内有方向垂直纸面(竖直面)向里的有界匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ,磁感应强度大小未知.区域Ⅰ内有竖直向上的匀强电场,区域Ⅱ内有水平向右的匀强电场,两区域内的电场强度大小相等.现有一质量m=0.01 kg、电荷量q=0.01 C的带正电滑块从区域Ⅰ左侧与边界MN相距L=2 m的A点以v0=5 m/s的初速度沿粗糙、绝缘的水平面向右运动,进入区域Ⅰ后,滑块立即在竖直平面内做匀速圆周运动,在区域Ⅰ内运动一段时间后离开磁场落回A点.已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.225,重力加速度g=10 m/s2.

(1)求匀强电场的电场强度大小E和区域Ⅰ中磁场的磁感应强度大小B1
(2)求滑块从A点出发到再次落回A点所经历的时间t
(3)若滑块在A点以v0′=9 m/s的初速度沿水平面向右运动,当滑块进入区域Ⅱ后恰好能做匀速直线运动,求有界磁场区域Ⅰ的宽度d及区域Ⅱ内磁场的磁感应强度大小B2.
2019-01-08更新 | 628次组卷
共计 平均难度:一般