如图所示,在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场,在第I象限和第IV象限的圆形区域内分别存在如图所示的匀强磁场,在第IV象限磁感应强度大小是第Ⅰ象限的2倍.圆形区域与x轴相切于Q点,Q到O点的距离为L,有一个带电粒子质量为m,电荷量为q,以垂直于x轴的初速度从轴上的P点进入匀强电场中,并且恰好与y轴的正方向成60°角以速度v进入第I象限,又恰好垂直于x轴在Q点进入圆形区域磁场,射出圆形区域磁场后与x轴正向成30°角再次进入第I象限。不计重力。求:
(1)第I象限内磁场磁感应强度B的大小:
(2)电场强度E的大小;
(3)粒子在圆形区域磁场中的运动时间。
(1)第I象限内磁场磁感应强度B的大小:
(2)电场强度E的大小;
(3)粒子在圆形区域磁场中的运动时间。
更新时间:2020-02-26 11:24:57
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【推荐1】如图所示,地面某处有一粒子发射器K(发射器尺寸忽略不计),可以竖直向上发射速度为v的电子;发射器右侧距离为d处有一倾角为60°的斜坡,坡面长度为d并铺有荧光板(电子打到荧光板上时可使荧光板发光),坡面顶端处安装有粒子接收器P(接收器尺寸忽略不计),且KQPM在同一竖直平面内.设电子质量为m,带电量为e,重力不计.求:
(1)为使电子从发射器K出来后可运动至接收器P,可在电子运动的范围内加上水平方向的电场,求该电场强度E.
(2)若在电子运动的范围内加上垂直纸面向里的匀强磁场,且已知磁感应强度大小为B;同时调节粒子的发射速度,使其满足v0≤v≤2v0.试讨论v0取不同值时,斜面上荧光板发光长度L的大小.
(1)为使电子从发射器K出来后可运动至接收器P,可在电子运动的范围内加上水平方向的电场,求该电场强度E.
(2)若在电子运动的范围内加上垂直纸面向里的匀强磁场,且已知磁感应强度大小为B;同时调节粒子的发射速度,使其满足v0≤v≤2v0.试讨论v0取不同值时,斜面上荧光板发光长度L的大小.
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【推荐2】如图所示,电源电动势为E=100V,内阻不计,R1、R2、R4的阻值均为300Ω,R3为可变电阻。C为一水平放置的平行板电容器,虚线到两极板距离相等且通过竖直放置的荧光屏中心,极板长为L=8cm,板间距离为d=1cm,右端到荧光屏距离为s=20cm,荧光屏直径为D=5cm。有一细电子束沿图中虚线以E0=9.6×102eV的动能连续不断地向右射入平行板电容器。要使电子都能打在荧光屏上,变阻器R3的取值范围多大?(已知电子电量e=1.6×10—19C)
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【推荐3】一电路如图所示,电源电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板距离相等,极板长L=0.40m,两极板的间距d=1.0×10-2m.
(1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,求流过R4的总电量为多少?
(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从C的右侧电场中射出?(要求写出计算和分析过程,只写结果不写过程不给分,g取10m/s2)
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【推荐1】如图,在平面直角坐标系的第一、二象限有足够长的条状磁场区域Ⅰ、Ⅱ,宽度均为,区域Ⅰ和Ⅱ内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小分别为。有一个质量为、带电量为的粒子,从坐标原点沿轴正方向以速度(未知)射入区域Ⅰ,不计粒子重力。
(1)若粒子恰可以穿过磁场区域Ⅰ,求的大小;
(2)若粒子恰可以穿过磁场区域Ⅱ,求的大小;
(3)若,粒子进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力,观察发现该粒子轨迹呈螺旋状(全程在Ⅰ区域中运动),并与轴相切于点(未画出),求粒子由点运动到点的时间及点的坐标;
(4)若区域Ⅰ磁感应强度大小沿轴满足不均匀分布,且粒子恰可以穿过磁场区域Ⅰ,求的大小。
(1)若粒子恰可以穿过磁场区域Ⅰ,求的大小;
(2)若粒子恰可以穿过磁场区域Ⅱ,求的大小;
(3)若,粒子进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力,观察发现该粒子轨迹呈螺旋状(全程在Ⅰ区域中运动),并与轴相切于点(未画出),求粒子由点运动到点的时间及点的坐标;
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【推荐2】如图所示,空间存在匀强磁场和匀强电场,磁场的方向垂直于纸面向里,电场的方向竖直向下。虚线MN为磁场和电场的分界线,电场的宽度为L,在匀强磁场中,平行于MN放置一个厚度可忽略不计的挡板,挡板左侧磁场宽度为d。一质量恒为m,带电量恒为+q的粒子以初速度从O点沿水平方向射入匀强磁场,当粒子的速度方向偏转了30°时,刚好穿过挡板,已知粒子穿过挡板后,速度方向不变,大小变为原来的一半,当粒子继续在磁场中运动速度方向又偏转了30°时经过MN进入匀强电场区域,最后沿水平方向离开电场。(不计粒子的重力,磁场的左边界和电场的右边界均与MN平行,磁场和电场范围足够长,不计粒子穿过挡板所用的时间)求:
(1)磁场的宽度D
(2)磁感应强度B与电场强度E的比值
(3)粒子从射入磁场到离开电场的过程中,在竖直方向上升的高度H
(1)磁场的宽度D
(2)磁感应强度B与电场强度E的比值
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【推荐1】如图所示是汤姆孙当年用来测定电子比荷的实验装置,真空玻璃管内C、D为平行板电容器的两极板,圆形区域内可由管外电磁铁产生一垂直纸面的匀强磁场(图中未画出),圆形区域的圆心位于C、D中心线的中点,直径与极板C、D的长度相等。已知极板C、D间的距离为d,C、D的长度为L1=4d,极板右端到荧光屏的距离为L2=10d。由K发出的电子,不计初速度,经A与K之间的电压加速后,形成一束很细的电子流,电子流沿C、D中心线进入板间区域,A与K之间的电压为U1,若C、D间无电压、无磁场,则电子将打在荧光屏上的O点;若在C、D间只加上电压U2,则电子将打在荧光屏上的P点,若再在圆形区域加一方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,则电子又打在荧光屏上的O点。不计重力影响。
(1)求电子的比荷;
(2)求P点到O点的距离h1;
(3)若C、D间只有上面的磁场而撤去电场(打不到极板CD),则电子打在荧光屏上的Q点(图中未标出),求Q点到O点的距离h2。
(1)求电子的比荷;
(2)求P点到O点的距离h1;
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【推荐2】在图示的xOy平面中,存在一匀强磁场,磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内,磁场方向垂直于xOy平面,一个质量为m,电荷量为+q的带电粒子,t=0时刻,由原点O出发,以初速度v沿x轴正方向运动,一段时间后,粒子经过y轴上坐标为(0,a)的P点,忽略重力的影响。
(1)如果P点在该圆形磁场区域以内,要使该粒子经过P点,试求该匀强磁场磁感应强度B1的大小和方向以及该粒子经过P点的时刻;
(2)如果P点在该圆形磁场区域以外,要使该粒子与y轴正方向成30°角斜向左上方经过P点,试求该圆形磁场的半径R以及磁感应强度B2的大小和方向。
(1)如果P点在该圆形磁场区域以内,要使该粒子经过P点,试求该匀强磁场磁感应强度B1的大小和方向以及该粒子经过P点的时刻;
(2)如果P点在该圆形磁场区域以外,要使该粒子与y轴正方向成30°角斜向左上方经过P点,试求该圆形磁场的半径R以及磁感应强度B2的大小和方向。
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【推荐3】在xOy平面的x轴上方区域范围内存在着范围足够大的匀强磁场(如图所示),磁感应强度为B(B未知)。在空间(x=a,y=a)处有一粒子源P,在某一时刻向平面内各个方向均匀发射N个(N足够大)质量为m、电荷量为q,速度为v0的带电粒子。(已知a=答案涉及位置或长度的均用a表示,不计粒子重力及粒子间的相互作用)。
(1)求x轴上能接收到粒子的区域长度L1;
(2)x轴上存在某些区域,在这些区域中均能被不同角度射出的两个粒子打中,求该区域的长度L2;
(3)若磁场仅限制在一个半径为a的圆形区域内,圆心在处。保持磁感应强度不变,在x轴的正半轴上铺设挡板,粒子源P打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并被挡板吸收,求:这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力。
(1)求x轴上能接收到粒子的区域长度L1;
(2)x轴上存在某些区域,在这些区域中均能被不同角度射出的两个粒子打中,求该区域的长度L2;
(3)若磁场仅限制在一个半径为a的圆形区域内,圆心在处。保持磁感应强度不变,在x轴的正半轴上铺设挡板,粒子源P打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并被挡板吸收,求:这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力。
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【推荐1】如图所示,在坐标系坐标原点O处有一点状的放射源,它向平面内的轴上方各个方向发射粒子,粒子的速度大小均为,在的区域内分布有指向轴正方向的匀强电场,电场强度大小为,其中与分别为粒子的电量和质量;在的区域内分布有垂直于平面向里的匀强磁场,为电场和磁场的边界,为一块很大的平面感光板垂直于平面且平行与轴,放置于处,如图所示,观察发现此时恰好无粒子打到板上.(不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用)求:(1)粒子通过电场和磁场边界时,粒子的速度大小及距轴的最大距离;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)将板至少向下平移多大距离才能使所有的粒子均能打到板上?
(2)磁感应强度B的大小;
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【推荐2】如图所示,在坐标系xOy第二象限内有一半径为R的圆形匀强磁场区域,该区域与x轴、y轴均相切,其中x轴上的切点用Р表示,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度为B(图中未画出)。在第一象限中存在沿+x轴的匀强电场,电场强度为E。大量带负电的相同的粒子(不计重力及粒子之间的相互作用)以相等大小的速率沿不同方向从P点射入磁场区,粒子经过磁场偏转后都垂直于y轴进入第一象限,在电场中减速反向后再次回到磁场,再从磁场中偏转出去。求:
(1)磁场的方向及粒子的比荷;
(2)所有粒子从进入磁场到第二次离开磁场的运动过程中,路程的最小值。
(1)磁场的方向及粒子的比荷;
(2)所有粒子从进入磁场到第二次离开磁场的运动过程中,路程的最小值。
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【推荐3】如图所示是研究带电粒子在电磁场运动的某个装置。在xOy平面(纸面)内,垂直纸面的金属薄板M、N与y轴平行放置,板N中间有一小孔O1,坐标为(0,L)。第一象限存在垂直向里的匀强磁场B0(大小未知),x轴(L,0)处有小孔O2,平行板电容器上极板A与x轴紧靠且平行,A、K两极板间距为,A板中央小孔O3与O2对齐。P为下极板K上的一点,P点坐标,板M上的任何位置都可以释放出速度大小从0至某值(包括初速度为0的情况)且方向不同的电子,电子质量为m,电荷量为e。发射的电子经MN间的恒定电压加速后从O1点持续不断进入磁场,经O1的粒子速度大小在之间,已知速度为v0的电子沿垂直于y轴方向经小孔O1射入磁场,偏转后恰能垂直x轴射入O2点离开x轴。M、N、A、K四块极板均无限长,忽略电子之间的相互作用,粒子到达边界或极板立即被吸收并导走。求:
(1)磁感应强度B0和UNM间电势差的大小。
(2)若时,求到达P点的电子刚从板M射出时速度v1的大小及与x轴的夹角。
(3)在(2)问的前提下,若平行板电容器内加一个沿y轴负方向大小随变化,方向垂直向里的磁场,要使电子不能碰到极板K,电容器极板最小间距为多少(A板固定,K板上下移动)。
(1)磁感应强度B0和UNM间电势差的大小。
(2)若时,求到达P点的电子刚从板M射出时速度v1的大小及与x轴的夹角。
(3)在(2)问的前提下,若平行板电容器内加一个沿y轴负方向大小随变化,方向垂直向里的磁场,要使电子不能碰到极板K,电容器极板最小间距为多少(A板固定,K板上下移动)。
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