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:12220 题号:19243858
霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型。Oxy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。质量为m、电荷量为e的电子从O点沿x轴正方向水平入射。入射速度为v0时,电子沿x轴做直线运动;入射速度小于v0时,电子的运动轨迹如图中的虚线所示,且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。不计重力及电子间相互作用。
(1)求电场强度的大小E
(2)若电子入射速度为,求运动到速度为时位置的纵坐标y1
(3)若电子入射速度在0 < v < v0范围内均匀分布,求能到达纵坐标位置的电子数N占总电子数N0的百分比。
      
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【推荐1】如图所示的Oxyz坐标系中,的Ⅰ区域内有沿z轴正方向的匀强磁场,在的Ⅱ区域内有沿y轴正方向的匀强电场。一带电量为+q、质量为m的粒子从y轴上的点P(0,2l,0)以速度v0沿x轴正方向射入Ⅰ区域,从点Q进入Ⅱ区域。粒子在Ⅱ区域内,第二次经过x轴时粒子位于N点,且速度方向与x轴正方向夹角。已知Ⅰ区域磁场磁感应强度大小,不计粒子重力。
(1)求粒子经过Q点时速度方向与x轴正方向夹角α
(2)求匀强电场的电场强度E
(3)求粒子从PN所用的时间;
(4)粒子到达N点时,在Ⅱ区域施加沿y轴正方向的匀强磁场,磁感应强度大小,求粒子离开N点经过时间,粒子的位置坐标。

2024-06-03更新 | 260次组卷
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【推荐2】如图所示,在空间直角坐标系O-xyz内的正方体OABC-O1A1B1C1区域,边长为L。粒子源在y轴上OO1区域内沿x轴正方向连续均匀辐射出带电粒子。已知粒子的质量为m,电荷量为+q,初速度为v0,sin53º =0.8,cos53º =0.6,不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)仅在正方体区域内加沿z轴正方向的匀强电场,所有的粒子都经过A1ABB1面射出电场,求电场强度的最小值E0
(2)仅在正方体区域内加沿y轴正方向的匀强磁场,所有的粒子都经过A1ABB1面射出磁场,求磁感应强度大小B0的范围;
(3)在正方体区域内加沿z轴正方向的匀强电场、匀强磁场,已知磁感应强度,电场强度,求粒子从A1ABB1面射出粒子数N与粒子源射出粒子数N0之比。
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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示,水平光滑绝缘轨道与竖直平面内半径的光滑绝缘半圆弧形轨道点平滑连接,轨道上方有三个与水平面平行的区域I、Ⅱ和Ⅲ,区域I的高度为,区域Ⅱ的高度为;竖直线左侧空间(包括边界线)区域I内有水平向右的匀强电场,区域Ⅱ和区域内分别有竖直向上的匀强电场(水平边界线上无电场);区域内还有垂直纸面向里的水平匀强磁场。质量、带电量为的小球从点静止释放,经过点进入半圆弧形轨道并恰能通过点,之后在电场的作用下进入区域,小球在区域Ⅲ内做匀速圆周运动,最终小球能回到区域。重力加速度
(1)匀强电场的场强大小
(2)如果,小球恰好落到水平轨道上的点,匀强磁场的磁感应强度的大小。
2021-03-06更新 | 375次组卷
共计 平均难度:一般