如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E=3×105N/C、方向水平向左的匀强电场,在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.质荷比
=4×10-10kg/C的带正电的粒子,以初速度v0=2×107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场,OA=0.15 m,不计粒子的重力.
(1)求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离;
(2)若要使粒子不能进入第Ⅲ象限,求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况).
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4bcac365e41d0af7a0215301ac2d182.png)
(1)求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离;
(2)若要使粒子不能进入第Ⅲ象限,求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况).
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更新时间:2020-01-13 21:09:02
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(0.4)
【推荐1】如图所示,两平行金属板A、B长8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-1°C,质量m=10-2°kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远;
(2)电场力做的功为多大,到达PS界面时离D点多远;
(3)大致画出带电粒子的运动轨迹;
(4)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远;
(2)电场力做的功为多大,到达PS界面时离D点多远;
(3)大致画出带电粒子的运动轨迹;
(4)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。
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(0.4)
【推荐2】如图所示,在长为2L、宽为L的区域内正好一半空间有场强为E、方向平行于短边的匀强电场,有一个质量为m,电量为e的电子,以平行于长边的速度v0从区域的左上角A点射入该区域,不计电子所受重力,要使这个电子能从区域的右下角的B点射出,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/3/3/1575729159168000/1575729192108032/STEM/70ef5d7a-ce22-4628-a7dd-fe29e7efe6ca.png?resizew=513)
(1)无电场区域位于区域左侧一半内时,如图甲所示,电子的初速度应满足什么条件;
(2)无电场区域的左边界离区域左边的距离为x时,如图乙所示,电子的初速度又应满足什么条件.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/3/3/1575729159168000/1575729192108032/STEM/70ef5d7a-ce22-4628-a7dd-fe29e7efe6ca.png?resizew=513)
(1)无电场区域位于区域左侧一半内时,如图甲所示,电子的初速度应满足什么条件;
(2)无电场区域的左边界离区域左边的距离为x时,如图乙所示,电子的初速度又应满足什么条件.
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(0.4)
【推荐1】信号放大器是一种放大电信号的仪器,如图1,其可以通过在相邻极板间施加电压,使阴极逸出的电子击中极板时,激发出更多电子,从而逐级放大电信号。已知电子质量m,带电量e。
(ⅰ)判断B的方向;
(ⅱ)a、b两个电子运动到下一个极板的时间t1和t2。
(2)若单位时间内阴极逸出的电子数量不变,每个电子打到极板上可以激发出δ个电子,且δ∝U,阳极处接收电子产生的电流为I,在给出坐标系里画出表示U和I关系的图像并说出这样画的理由。
(ⅰ)判断B的方向;
(ⅱ)a、b两个电子运动到下一个极板的时间t1和t2。
(2)若单位时间内阴极逸出的电子数量不变,每个电子打到极板上可以激发出δ个电子,且δ∝U,阳极处接收电子产生的电流为I,在给出坐标系里画出表示U和I关系的图像并说出这样画的理由。
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,在平面直角坐标系xoy的第一象限有沿y轴负方向、场强为E=200N/C的匀强电场,第二象限有垂直于xoy平面向外的匀强磁场.现有一质量m=2.0×10-11kg,电量q=1.0×10-5C带正电的粒子,从负x轴上的A点以v=1.0×104m/s的速度垂直x轴进入磁场,恰好垂直通过y轴上的P点并进入电场,经过电场后通过x轴上的Q点.已知OP的长度h=2m,不计粒子重力,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/26/1996932495835136/1998851274629120/STEM/a715c952d0ab455686824733e332efa9.png?resizew=266)
(1)磁感应强度B的大小;
(2)OQ的长度L;
(3)粒子从A点运动到Q点的总时间t总.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/26/1996932495835136/1998851274629120/STEM/a715c952d0ab455686824733e332efa9.png?resizew=266)
(1)磁感应强度B的大小;
(2)OQ的长度L;
(3)粒子从A点运动到Q点的总时间t总.
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】如图所示,在竖直平面xOy内,x轴上方,以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆与坐标轴分别交于a、b、c点。abc的同心半圆弧
与坐标轴交于
、
、
,圆心O与圆弧
之间分布着的辐射状电场,电场方向沿半径背离圆心向外,圆心O与圆弧
电势差为U。x轴上方半圆abc外区域存在着上边界为y=2R的垂直纸面向里的足够大匀强磁场,磁感应强度为B。半圆abc内无磁场。正电粒子的粒子源在O点,粒子从坐标原点O被辐射状的电场由静止加速后进入磁场。从b点进入磁场的粒子恰好不能从磁场上边界射出磁场。不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用,不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界abc后的运动。试求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)上边界y=2R上有带电粒子射出磁场部分的长度;
(3)现在只改变磁场高度,磁场上边界变为
,试求垂直于磁场上边界射出磁场的粒子在磁场中运动的时间。
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(1)带电粒子的比荷;
(2)上边界y=2R上有带电粒子射出磁场部分的长度;
(3)现在只改变磁场高度,磁场上边界变为
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较难
(0.4)
【推荐1】如图所示,在xOy平面内,有一电子源持续不断地沿x正方向每秒发射出N个速率均为v的电子,形成宽为2b、在y轴方向均匀分布且关于x轴对称的电子流.电子流沿x方向射入一个半径为R、中心位于原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直xOy平面向里,电子经过磁场偏转后均从P点射出.在磁场区域的正下方有一对平行于x轴的金属平行板K和A,其中K板与P点的距离为d,中间开有宽度为2l且关于y轴对称的小孔.K板接地,A与K两板间加有正负、大小均可调的电压UAK.穿过K板小孔到达A板的所有电子被收集且导出,从而形成电流.已知b=R,d=l,电子质量为m,电荷量为e,忽略电子间相互作用.
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)求电子流从P点射出时与负y轴方向的夹角θ的范围;
(3)当UAK=0时,每秒经过极板K上的小孔到达极板A的电子数;
(4)画出电流i随UAK变化的关系曲线.
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)求电子流从P点射出时与负y轴方向的夹角θ的范围;
(3)当UAK=0时,每秒经过极板K上的小孔到达极板A的电子数;
(4)画出电流i随UAK变化的关系曲线.
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较难
(0.4)
【推荐2】如图,在直角坐标系
的第一象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ,第二、三象限内有沿
轴正方向的匀强电场,第四象限有垂直于坐标平面向里的匀强磁场Ⅱ,第三象限有一点
。现从
点沿
轴正向以大小为
的初速度射出一个质量为
、电荷量为
的带电粒子,粒子恰好经过坐标原点
,经过一段时间后在
点由静止释放另一个完全相同的粒子,两粒子第一次同时到达
轴并发生正碰,碰后两粒子结合在一起,不计粒子重力,求:
(1)匀强电场的电场强度大小
;
(2)磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小
;
(3)两粒子相碰后结合体再次经过
轴的位置坐标。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dad2a36927223bd70f426ba06aea4b45.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b2087eadbbd0dab72b7483b9181585.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1dde8112e8eb968fd042418dd632759e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dad2a36927223bd70f426ba06aea4b45.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
(1)匀强电场的电场强度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a30f3a8b673cc28bd90c50cf1a35281.png)
(2)磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3b1fd1784f10d8607df59399dbf5d105.png)
(3)两粒子相碰后结合体再次经过
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/10/3d9099d2-3106-4979-847f-e0c208607c82.png?resizew=205)
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】磁控溅射仪是制备金属薄膜的重要设备。为了研究磁控溅射仪中离子在电场和磁场中的运动过程,建立如下模型。如图所示,
平面内
的位置有一离子源发射大量质量为m、电荷量为
的离子,离子的初始速度大小均为
,方向在
平面内并与x轴正方向的夹角在
至
范围内。在
的区域内有一沿x轴正方向的匀强电场,在
的区域内有一垂直
平面向里的匀强磁场,磁场沿y轴方向的宽度为
,且关于x轴对称。在
的位置放一沿轴y方向的无限长绝缘薄平板,所有离子经电场加速后到达绝缘薄平板时速度大小均为
。忽略离子的重力以及离子间的相互作用。
(1)求
的区域内电场强度的大小;
(2)为使所有离子均能进入右边的磁场区域,需要在绝缘薄平板上开一狭缝,请问狭缝的最小宽度为多少?
(3)狭缝宽度值取第(2)问的结果,要使所有离子进入磁场后不再通过狭缝返回电场,求磁感应强度的最大值,及此条件下在磁场中运动时间最长的离子在磁场中所经历的时间。(假定离子与绝缘薄平板发生的碰撞为弹性碰撞,即碰撞前后沿平板方向的速度分量不变,垂直于平板方向的速度分量反向)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7ee31829d0d4d5f779a957d7df8058ab.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e541ea2f855f981c96207070683d388.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08115d6d9f876dea921a4d32260ff1fb.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b651ef7ed3157b944cab278877a55b95.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bb45f673c56a289ea78831c9237e8d20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0473d82b8487a5fbe69cf3f2a8f91d11.png)
(1)求
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9e541ea2f855f981c96207070683d388.png)
(2)为使所有离子均能进入右边的磁场区域,需要在绝缘薄平板上开一狭缝,请问狭缝的最小宽度为多少?
(3)狭缝宽度值取第(2)问的结果,要使所有离子进入磁场后不再通过狭缝返回电场,求磁感应强度的最大值,及此条件下在磁场中运动时间最长的离子在磁场中所经历的时间。(假定离子与绝缘薄平板发生的碰撞为弹性碰撞,即碰撞前后沿平板方向的速度分量不变,垂直于平板方向的速度分量反向)。
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