组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 带电粒子在磁场中的运动 > 带电粒子在有边界磁场中运动 > 带电粒子在直边界磁场中运动
题型:解答题 难度:0.15 引用次数:3462 题号:6275668
如图所示,在竖直平面内存在直角坐标系xoy,第二象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为E1,在第一象限内存在水平向右的匀强电场,电场强度为E2=0.375N/C,在第一象限内,y=4m处有水平绝缘平台PA,右端与半径为R=0.4m的光滑绝缘竖直半圆弧轨道ACD平滑连接,相切于A点,D为其最高点.质量为m1=2g、带正电q =0.1C的可视为质点的小球从x轴上某点Q以与x轴负半轴成60º、大小v0=10m/s的速度射入第二象限,恰好做匀速直线运动.现在第二象限内小球运动的某段路径上加上垂直于纸面向外的圆形边界的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T,小球经过磁场区域后恰好水平向右运动,垂直于y轴从点P(0,4m)进入第一象限,恰好与静止放置在P点且可视为质点、质量m2=3g、不带电的绝缘小物块碰撞并粘合在一起沿PA方向运动,设碰撞过程中带电量不变,粘合体命名为小物块S.已知小物块S与平台的动摩擦因数μ=0.35,平台PA的长度L=1.0m,重力加速度g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8,不计空气阻力.求:(结果可用根号表示)
(1)电场强度E1的大小;
(2)小球在磁场中运动的半径r的大小和圆形磁场区域的最小面积;
(3)小物块S在圆弧轨道上的最大速度;小物块S能否达到D点,若不能,请说明理由,若能,请求出小物块S落到平台PA上的位置与A点的距离.
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(1)某带电粒子沿两板间中线射入后沿直线运动进入区域Ⅱ,恰好垂直边界射出,判断带电粒子的电性,求出粒子的比荷以及粒子在区域Ⅱ中的运动时间;
(2)仅将(1)问中的粒子电性改变,而且将大量这样的粒子从两极板左端口从上到下均匀排列,沿平行极板方向源源不断地射入板间。求某时刻击中荧光屏的粒子个数与它们射入极板间时射入总数的比值;
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(1)粒子1在磁场中运动时,离磁场边界的最远距离;
(2)当粒子2从磁场边界飞出时,粒子1离磁场边界的距离;
(3)假设两粒子先后从O点射入磁场,刚好在磁场中某一点相遇,则粒子进入磁场的时间差是多少?
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(1)求加速电场电压的大小。
(2)若在四棱柱所在空间内只加一沿x轴正方向的匀强磁场,磁感应强度,求电子打在荧光屏上的位置坐标。
(3)若在四棱柱所在空间内只加一垂直于平面向外的匀强磁场(图中所示),为确保电子能打在荧光屏上,求磁感应强度的最小值。
(4)若在四棱柱所在空间内同时加沿x轴负方向的匀强电场(大小未知)和(2)中的磁场,电子恰好打在竖直线PQ上,求电子在正四棱柱内运动的时间t

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