组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 静电场 > 带电粒子在电场中的运动 > 带电粒子在匀强电场中的偏转 > 带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:202 题号:22690648
如图,在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内(包括边界),有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带负电的粒子(不计重力),从A点沿y轴正方向以某一速度射入,粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从圆形区域的边界射出。若仅撤去磁场,相同粒子仍从A点以相同的速度沿y轴正方向射入,经时间,也从圆形区域的边界射出。
(1)求粒子的比荷
(2)撤去电场,只改变原磁场区域的大小和位置,相同粒子仍从A点沿y轴的正方向以原来速度的2倍射入磁场并立即偏转,粒子离开现磁场时也恰好离开原圆形磁场区域的边界,求现圆形磁场区域的最小面积。

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【推荐1】为减少烟尘排放对空气的污染,某同学设计了一个如图所示的静电除尘器,该除尘器的上下底面是边长为L=0.20m的正方形金属板,前后面是绝缘的透明有机玻璃,左右面是高h=0.10m的通道口。使用时底面水平放置,两金属板连接到U=2000V的高压电源两极(下板接负极),于是在两金属板间产生一个匀强电场(忽略边缘效应)。均匀分布的带电烟尘颗粒以v=10m/s的水平速度从左向右通过除尘器,已知每个颗粒带电荷量q=+2.0×10-17C,质量m=1.0×10-15kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。在闭合开关后:

(1)求烟尘颗粒在通道内运动时加速度的大小和方向;
(2)求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离;
(3)除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数。除尘效率是指一段时间内被吸附的烟尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值。试求在上述情况下该除尘器的除尘效率;若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘,试通过分析给出在保持除尘器通道大小不变的前提下,提高其除尘效率的方法。
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(1)匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)ab两粒子的轨迹与x轴交点之间的距离d
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【推荐3】如图所示,竖直平面内两水平虚线间存在方向水平向右的匀强电场,自距离电场上边界高为h处的A点将质量为m、电荷量分别为q和-qq>0)的带电小球MN先后均以速度v0沿平行于电场方向抛出,小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开,已知M在电场中做直线运动,N离开电场时的速度方向竖直向下,不计空气阻力,重力加速度大小为g
(1)求电场的电场强度的大小;
(2)求电场上、下边界间的距离;
(3)若把电场的电场强度的大小增大到原来的2倍,其他条件不变,求两小球从电场下边界射出时射出点间的距离。
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