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 > 带电粒子在组合场中的运动 > 粒子由磁场进入电场
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:444 题号:21775816
如图所示坐标系xOy,第一、二象限内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,第三、四象限分别存在如图所示大小相等、方向相反的匀强电场,电场强度大小为。在x轴正下方垂直于y轴处放置一个荧光屏,与y轴交于Q点,已知Q(0,),一系列电子以相同的速度x轴上任意位置沿着y轴正方向射入磁场,已知由坐标原点O发射的电子,从点(,0)处进入电场,忽略电子间的相互影响,不计重力。
(1)求电子的比荷;
(2)求到达荧光屏上动能最大的电子与动能最小的电子的动能之比;
(3)求垂直打到荧光屏上的电子的发射位置到O点的距离。
【知识点】 粒子由磁场进入电场

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【推荐1】如图所示,竖直平面内直角坐标系xoy中,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向,在x<0的区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场,在x>0的区域内存在竖直向下的匀强电场。其他区域无电场和磁场。某时刻一带正电粒子从A(-L,0)点沿与x轴负方向成θ=53°角以初速度v0斜向上射出,恰好垂直y轴射出磁场区域,进入电场强度大小为E的匀强电场区域。(已知带电粒子质量为m,所带电荷为均+q,且带电粒子重力不计,不计空气阻力,sin53°=0.8,53°≈0.3π)求:
(1)磁场的磁感应强度大小B
(2)带电粒子运动至x轴正半轴时的坐标;
(3)带电粒子在磁场和电场中的运动时间。
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【推荐2】如图所示,圆心为O点、半径为的圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场区域的右侧有两个水平放置、带等量异种电荷的平行金属板M、N,金属板的长度为,金属板间的距离为,两金属板左端的连线与磁场区域相切。圆周上A点有一粒子源,A点是金属板N的延长线与圆的切点,粒子源不断地沿纸面各个方向向磁场内发射质量均为、带电荷量均为、速率均为的粒子。金属板的右侧处有一荧光屏,荧光屏与金属板垂直,粒子打在荧光屏上发光并被吸收。已知从粒子源射出的初速度与夹角为的粒子在磁场中的偏转角为,且该粒子恰好通过两金属板右端连线上的S点,S点到金属板M、N的距离之比为,不计粒子重力及粒子间的相互影响。
(1)求圆形区域内磁场的磁感应强度大小;
(2)求初速度与夹角为的粒子从A点射出至打在荧光屏上的运动时间及该粒子打到荧光屏上时的速度大小;
(3)若在荧光屏上以P点(在金属板M的延长线上)为原点,向下为正方向建立坐标轴x轴,求荧光屏上发光部分的坐标范围。
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【推荐3】如图,在纸面内有一圆心为O、半径为R的圆,圆形区域内存在斜向上的电场,电场强度大小未知,区域外存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为q的正粒子从圆外P点在纸面内垂直于OP射出,已知粒子从Q点(未画出)进入圆形区域时速度垂直Q点的圆弧切线,随后在圆形区域内运动,并从N点(ON连线的方向与电场方向一致,ONPO的延长线夹角)射出圆形区域,不计粒子重力,已知OP=3R
(1)求粒子第一次在磁场中运动的速度大小;
(2)求电场强度和粒子射出电场时的速度大小。
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