在平面坐标系第Ⅰ象限内有沿x轴正方向的匀强电场,与y轴相切与C点的圆形区域有垂直坐标平面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场,第四象限两个平行金属板之间有加速电场,质量为m、电荷量为e的电子从下板由静止开始加速后穿出S孔,从x轴上的P(3d,0)点垂直于x轴射入电场,偏转后经过y轴上的C(0,8d)点,进入圆形磁场,穿出磁场后垂直打到x轴上的D(-3d,0)点,不计粒子的重力。(sin37°=0.6,B、m、e、d已知)求:
(1)到达y轴上C点时速度的方向;
(2)在磁场中做圆周运动的速度;
(3)偏转电场场强E;
(4)在磁场中运动时间。
(1)到达y轴上C点时速度的方向;
(2)在磁场中做圆周运动的速度;
(3)偏转电场场强E;
(4)在磁场中运动时间。
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更新时间:2023-12-06 16:43:11
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,真空中有方向垂直纸面向里的匀强磁场和方向沿x轴正方向的匀强电场,当质量为m的带电粒子以速度v沿y轴正方向射入该区域时,恰好能沿y轴做匀速直线运动;若撤去磁场只保留电场,粒子以相同的速度从O点射入,经过一段时间后通过坐标为(L,2L)的b点;若撤去电场,只保留磁场,并在直角坐标系xOy的原点O处放置一粒子源,它能向各个方向发射质量均为m、速度均为v的带电粒子,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力.求:
(1)只保留电场时,粒子从O点运动到b点,电场力所做的功W;
(2)只保留磁场时,粒子源发射的粒子从O点第一次运动到坐标为(0,2L)的a点所用的时间t。
(1)只保留电场时,粒子从O点运动到b点,电场力所做的功W;
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】电学中有些仪器经常用到下述电子运动的物理原理。某一水平面内有一直角坐标系,和的区间内有一沿x轴负方向的有理想边界的匀强电场,和的区间内有一沿y轴负方向的有理想边界的匀强电场,一电子(为了计算简单、比荷取为)从直角坐标系平面内的坐标原点O以很小的速度进入匀强电场,计算时不计此速度且只考虑平面内的运动。求:
(1)电子从O点进入到离开处的电场所需的时间;
(2)电子离开处的电场时的y坐标;
(3)电子离开处的电场时的速度大小和方向。
(1)电子从O点进入到离开处的电场所需的时间;
(2)电子离开处的电场时的y坐标;
(3)电子离开处的电场时的速度大小和方向。
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适中
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【推荐3】如图所示,在电势差为U0=45V的加速电场中,左极板有一电子源可以源源不断产生初速度为0的电子(电子的重力忽略不计),经加速电场加速后电子从右极板中央射入偏转电压从0逐渐增大为U(未知)的偏转电场,(电子在偏转电场的时间极短,故在偏转电场运动时的偏转电压可视为定值),经偏转电场偏转后所有电子均能射出打在竖直放置的荧光屏M上,电子恰好能从偏转电场极板边缘射出时对应的电压值为U。整个装置处在真空中,已知电子的质量为m=9.0×10-31kg,电量为e=-1.6×10-19C,偏转电场的板长为L1=10cm,板间距离为d=10cm,光屏M到偏转电场极板右端的距离L2=15cm。求:
(1)电子恰好能从偏转电场极板边缘射出时对应的电压值U;
(2)恰好能从偏转电场极板边缘射出的电子打在荧光屏M的位置到中心点O的距离Y;
(3)若在偏转电场上极板右端下缘放入一块长为的挡板N,求电子打在荧光屏上留下的痕迹长度L;
(4)电子被挡板N挡住不能从偏转电场射出时,所对应的偏转电压的取值范围。
(1)电子恰好能从偏转电场极板边缘射出时对应的电压值U;
(2)恰好能从偏转电场极板边缘射出的电子打在荧光屏M的位置到中心点O的距离Y;
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,在xOy坐标系所在的平面内,第III象限内有沿y轴负方向的匀强电场,在第IV象限内有一圆形匀强磁场区域,与xx轴分别相切于A(L,0)、C(0,-L)两点。在第II象限内有一未知的矩形匀强磁场区域(图中未画出),此未知矩形区域和IV象限内的圆形区域有完全相同的匀强磁场,一速度大小为v0的带负电粒子从A点沿y轴负方向射入圆形磁场,经C点射入电场,最后从x轴上离O点的距离为2L的P点射出。另一速度大小为的带正电粒子从y轴上的Q点沿与y轴负方向成45°角的方向射入第II象限,而后进入未知矩形磁场区域,离开磁场时正好到达P点,且恰好与从P点射出的负电粒子正碰,相碰时两粒子速度方向相反。已知正、负粒子电荷量大小均为q、质量均为m,正、负粒子的重力不计。求:
(1)磁感应强度B的大小和电场强度E的大小;
(2)从A点射入磁场的粒子运动到P点所用的时间;
(3)y轴上的Q点离O点的距离及未知矩形磁场区域的最小面积S。
(1)磁感应强度B的大小和电场强度E的大小;
(2)从A点射入磁场的粒子运动到P点所用的时间;
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(0.65)
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【推荐2】电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图所示。磁场方向垂直于圆面。磁场区的中心为O,半径为r。当不加磁场时,电子束将通过O点而打到屏幕的中心M点。已知电子的质量为m,电量为e,其不计重力的影响。为了使电子能打到屏幕边缘的P点,电子束的偏转角为θ,请问:
(1)磁场的方向如何?
(2)此时的磁感应强度为多少?
(3)电子束在磁场中运动了多长时间?
(1)磁场的方向如何?
(2)此时的磁感应强度为多少?
(3)电子束在磁场中运动了多长时间?
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(0.65)
【推荐1】如图甲,在平面直角坐标系xOy中,有一个以原点O为圆心、半径为R的圆形磁场区域,和之间有一平行x轴的足够长的矩形磁场区域MNQP,圆形磁场区域的磁场方向垂直纸面向里,矩形区域磁场方向垂直纸面向外,两磁场区域内磁感应强度大小均为B,在左侧有以x轴为对称轴正对放置的平行板电容器ab,板长为2R,板间距离为R,两板间加上如图乙所示的电压。负粒子束以速度v0从处沿x轴正方向连续射入,时刻射入的粒子恰好从沿y轴负方向射入矩形磁场,不计粒子束重力,粒子束入射后均没有碰到电容板。
(1)求粒子束的比荷;
(2)求粒子束经过圆形磁场可能出现的区域面积S;
(3)若从矩形磁场的PQ边射出的粒子束通过矩形磁场区域时间最短,求粒子束射入的时刻t n。
(1)求粒子束的比荷;
(2)求粒子束经过圆形磁场可能出现的区域面积S;
(3)若从矩形磁场的PQ边射出的粒子束通过矩形磁场区域时间最短,求粒子束射入的时刻t n。
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(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,圆心为 O,半径为 R 的圆形区域中有垂直纸面向里的匀 强磁场,磁感应强度为 B.质量为 m、电量为 q 的带正电微粒从圆周上 M 点沿 半径 MO 方向射入磁场,射出磁场时速度方向偏转了 120°,不计微粒重力,求:
(1)微粒入射速度大小.
(2)微粒在磁场中运动的时间.
(3)若将微粒的入射速度增大为原来的 3 倍,求射出点和入射点 M 之间的距 离.
(1)微粒入射速度大小.
(2)微粒在磁场中运动的时间.
(3)若将微粒的入射速度增大为原来的 3 倍,求射出点和入射点 M 之间的距 离.
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图所示,一刚性的固定光滑圆环圆心为O,半径为,SP为直径,其内部充满匀强磁场,磁场方向垂直于圆面指向纸外。一带正电粒子沿垂直于磁场方向从S点射人磁场,在P点,圆环上有一小孔,只要粒子到达P点,粒子便从小子穿出磁场区域。已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为,粒子与圆环的每次碰撞都是极为短暂的弹性碰撞,且粒子电荷量保持不变,不计粒子重力。
(1)如图甲所示,若粒子沿SP方向射入,与圆环仅发生1次碰撞后从P点射出,求粒子射入磁场时速度的大小;
(2)如图甲所示,若粒子沿SP方向射入,仅在SP的一侧运动,最后从P点射出,求粒子射入磁场时速度的大小;
(3)如图乙所示,粒子斜向下射入方向与SP的夹角为,与圆环碰撞3次后从P点射出,求粒子射人磁场时速度的大小。(结果用的三角函数表示)
(1)如图甲所示,若粒子沿SP方向射入,与圆环仅发生1次碰撞后从P点射出,求粒子射入磁场时速度的大小;
(2)如图甲所示,若粒子沿SP方向射入,仅在SP的一侧运动,最后从P点射出,求粒子射入磁场时速度的大小;
(3)如图乙所示,粒子斜向下射入方向与SP的夹角为,与圆环碰撞3次后从P点射出,求粒子射人磁场时速度的大小。(结果用的三角函数表示)
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