如图甲所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷
=1×106C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过
后,电荷以v0=1.5×104m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图乙所示规律周期性变化(图乙中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻).
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(1)求匀强电场的电场强度E;
(2)求图乙中t=
时刻电荷与O点的水平距离;
(3)如果在O点右方d=68 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间.
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(1)求匀强电场的电场强度E;
(2)求图乙中t=
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(3)如果在O点右方d=68 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间.
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更新时间:2016-12-08 10:54:28
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【知识点】 粒子在电场和磁场中的往复运动
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解答题
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困难
(0.15)
名校
【推荐1】如图所示
平面内,在
区域存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为
;在
区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,在
区域存在垂直纸面向外的匀强磁场,两个磁场的磁感应强度大小相等。现有一比荷为
的带正电粒子从电场中的
点以
的初速度沿x轴正方向射入匀强电场,并从
处第一次回到电场,不计带电粒子的重力,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)带电粒子从开始进入电场到第二次出电场所用的时间;
(3)带电粒子第n次进入电场时的位置坐标。
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(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)带电粒子从开始进入电场到第二次出电场所用的时间;
(3)带电粒子第n次进入电场时的位置坐标。
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解答题
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困难
(0.15)
【推荐2】如下图甲所示为某质谱仪核心部件结构图。半径为R的圆内有垂直纸面向外大小为B的匀强磁场,圆心为O,
为竖直方向的轴线,O点右侧S处有一粒子源(
)可以向圆形磁场内均匀向各个方向以相同大小的速度,发出质量为m,电量为q的带正电的粒子,圆形磁场上方有关于轴线
对称放置的两块平行金属板,两金属板之间的距离为1.6R,长为2R,两平行板间加如图乙所示的匀强电场,其中
,平行金属板上方有垂直于纸面向内范围足够大的匀强磁场,其磁感应强度也为
,磁场下边缘处有一可左右平移的探测板PQ。从S点正对圆心O射出的粒子,恰好沿轴线进入电场中。不计离子之间的相互作用,不计重力,电场变化的周期远大于带电粒子在磁场中运动的时间。(取
,
)求:
(1)进入圆形磁场中的粒子的速度大小;
(2)电容器不加电压时,能从电容器中穿出的粒子占总粒子数的比;
(3)两极板MN之间加上如图乙所示的电压,要使接收板能接收到所有从平行板电容器中射出的粒子,则板的长度至少多长;
(4)当
时,若接收板可以上下左右平移,要使接收板能接挡住所有从平行板电容器中射出的粒子,则板的长度至少为多长。
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(1)进入圆形磁场中的粒子的速度大小;
(2)电容器不加电压时,能从电容器中穿出的粒子占总粒子数的比;
(3)两极板MN之间加上如图乙所示的电压,要使接收板能接收到所有从平行板电容器中射出的粒子,则板的长度至少多长;
(4)当
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困难
(0.15)
【推荐3】如图,空间直角坐标系Oxyz中,某些区域内存在匀强电场或匀强磁场。一质量为
,电荷量为
的带正电粒子,以初速度
从O点沿y轴正方向射入区域,不计粒子重力。
(1)若在
区域内仅分布着沿z轴正方向的匀强电场
,则粒子恰能经过yOz面内边长为
的正方形Oabc的顶点b,求电场强度
的大小;
(2)若在xOy面内,y轴方向上,每隔间距
就有一段间距也为L的区域M,第1个区域M内(含边界)存在沿z轴负方向的匀强磁场,磁感应强度
,第2个区域M内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度
,后面区域M中磁场、电场交替分布,即第3个区域M中磁场分布与第1个区域M中磁场分布相同,第4个区域M中电场分布与第2个区域M中电场分布相同,后面以此类推。
①求粒子穿过第一个区域时速度沿x轴方向的分量大小;
②求粒子刚达到第5个区域M时的速度大小和穿过第n(n为奇数)个区域过程中速度沿x轴方向的变化量大小。
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(1)若在
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/522230546d4b802094e86ceb48c2ba38.png)
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(2)若在xOy面内,y轴方向上,每隔间距
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71fea183b8c98f89c917a3e965744c00.png)
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①求粒子穿过第一个区域时速度沿x轴方向的分量大小;
②求粒子刚达到第5个区域M时的速度大小和穿过第n(n为奇数)个区域过程中速度沿x轴方向的变化量大小。
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