如图所示,光滑绝缘水平桌面内
一侧有垂直于
的匀强电场,另一侧有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小
。某时刻自距
为
的
点沿平行于
方向抛出一带电荷量为
的小球,初速度为
,经时间
首次到达
,小球的质量
。求:
(1)匀强电场的电场强度大小
;
(2)小球第二次通过
时距
点的水平距离
。
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(1)匀强电场的电场强度大小
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(2)小球第二次通过
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dad2a36927223bd70f426ba06aea4b45.png)
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23-24高二上·河南南阳·期中 查看更多[2]
更新时间:2023-11-05 10:10:49
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【知识点】 粒子由电场进入磁场
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较难
(0.4)
【推荐1】在平面直角坐标系
中,第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第四象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度
垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成
角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,已知M点坐标为
,求:
(1)
距离;
(2)匀强磁场的磁感应强度B大小;
(3)粒子从M点到P点的运动时间t;
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ee31829d0d4d5f779a957d7df8058ab.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/874165825e41a1f94c6c105b0c8bdfef.png)
(1)
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(2)匀强磁场的磁感应强度B大小;
(3)粒子从M点到P点的运动时间t;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/9/9/3321125873106944/3322340762009600/STEM/d327cf925467426c8f03418587a1760a.png?resizew=153)
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解答题
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较难
(0.4)
【推荐2】有一种“双聚焦分析器”质谱仪,工作原理如图所示
其中加速电场的电压为U,静电分析器中有会聚电场,即与圆心
等距的各点电场强度大小相同,方向沿径向指向圆心
磁分析器中以
为圆心、圆心角为
的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行
由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子
初速度为零,重力不计
,经加速电场加速后,从M点沿垂直于该点的场强方向进入静电分析器,在静电分析器中,离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,并从N点射出静电分析器
而后离子由P点垂直于磁分析器的左边界且垂直于磁场方向射入磁分析器中,最后离子垂直于磁分析器下边界从Q点射出,并进入收集器测量出Q点与圆心
的距离为。位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为
。
题中的U、m、q、R、d都为已知量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;
(2)求磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小和方向;
(3)现将离子换成质量为4m,电荷量仍为q的另一种正离子,其它条件不变磁分析器空间足够大,离子不会从圆弧边界射出,收集器的位置可以沿水平方向左右移动,要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器,求收集器水平移动的距离。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c90282d4a37c9a20620d4bbb0c263cae.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23f919bd3dde10dbbc076f7ec5149699.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5a18978f4b24afd68276b78f90bfb71.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04582116cd765fcc5a52f44279ad6c94.png)
(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;
(2)求磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小和方向;
(3)现将离子换成质量为4m,电荷量仍为q的另一种正离子,其它条件不变磁分析器空间足够大,离子不会从圆弧边界射出,收集器的位置可以沿水平方向左右移动,要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器,求收集器水平移动的距离。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2013/10/17/1575474685206528/1575474740912128/STEM/daabe132-7d9c-44d2-b1be-7d851a30571c.png?resizew=370)
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较难
(0.4)
【推荐3】如图所示,在三维坐标系
中,
平面左侧区域有沿y轴正方向的匀强电场;
平面右侧与垂直于y轴足够大的荧光屏之间的区域有沿y轴正方向的匀强磁场,荧光屏与y轴交点位置的坐标为
。一质量为m、电荷量为
的粒子从坐标为
的P点以大小为
的初速度沿z轴负方向射出,经电场偏转后从O点进入磁场,再经过磁场偏转后击中荧光屏,粒子再次经过y轴的位置离O点距离为
,不计粒子的重力。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)粒子打在荧光屏上的位置坐标及匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)若在
平面与荧光屏之间的区域加上一平行于y轴的匀强电场,要使粒子仍打在荧光屏上(2)问中所求的位置,则所加匀强电场的电场强度应满足什么条件。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a834024400d0730af3e640ca4d5f54b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7d96461d2b3421aed548b754637ca8a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d7d96461d2b3421aed548b754637ca8a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e0a58c7adba050d8f0cbcade357893.png)
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(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)粒子打在荧光屏上的位置坐标及匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)若在
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