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 > 粒子由电场进入磁场
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:156 题号:6366214
如图所示,x轴上M点和N点的坐标分别是(0.5 m,0)、(2 m,0),虚线MM′与y轴平行.在y轴和MM′之间加垂直纸面方向的匀强磁场,在N点固定一个正的点电荷Q=+1×10-4C.现有一个质量m=3×10-7kg、电荷量的大小q=1×10-4C的粒子,从y轴上某点沿x轴的正方向以初速度v0=1×104m/s进入磁场,在第四象限两侧都做匀速圆周运动,最后从x轴上的Q点(没画出)射入第一象限,不计带电粒子的重力,粒子在磁场中运动时就不受在N点的固定点电荷影响.已知静电力常量k=9×109 N·m2/C2.求:

(1)Q点的坐标;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向;
(3)带电粒子从开始运动到Q点的时间.
【知识点】 粒子由电场进入磁场

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【推荐1】如图甲所示,在平面直角坐标系xOyy轴与x=a之间有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度随时间变化的关系如图乙所示(以沿y轴正方向为电场强度的正方向);在x=ax=2a之间(含x=2a上)有垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从原点O处沿x轴正方向连续射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子穿过电场到达磁场所用的时间均为t0;在t=0时刻射入电场的粒子,经电场偏转后,在磁场中的运动轨迹刚好与x=2a相切。图乙中t0已知,,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
(1)求粒子从O点射出的速度大小及匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)试证明所有粒子进、出磁场的位置间的距离相等;
(3)求x=a上有粒子通过的区域长度。
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【推荐2】如图所示,一个质量为m、电荷量为+q的微粒,在A点(0,3)以初速度v0=120 m/s平行x轴射入电场区域,然后从电场区域进入磁场,又从磁场进入电场,并且先后只通过x轴上的P点(6,0)和Q点(8,0)各一次。已知该微粒的比荷为=102C/kg,微粒重力不计,求:
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(2)微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角,并画出带电微粒在电磁场中由AQ的运动轨迹;
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(1)磁感应强度B的大小;
(2)匀强电场的场强E的大小。
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