1 . 如图所示,在xOy平面第一象限内,直线y=0与直线 y=x之间存在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,x轴下方有一直线CD与x轴平行且与x轴相距为a,x轴与直线CD之间(包含x轴)存在沿 y轴正方向的匀强电场,在第三象限,直线 CD与直线 EF 之间存在磁感应强度也为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。纸面内有一束宽度为 a 的平行电子束,如图,沿y轴负方向射入第一象限的匀强磁场,各电子的速度随入射位置不同大小各不相等,电子束的左边界与y轴的距离也为a,经第一象限磁场偏转后发现所有电子都可以通过原点并进入 x轴下方的电场,最后所有电子都垂直于 EF 边界离开磁场。其中电子质量为m,电量大小为e,电场强度大小为则下列说法正确的是( )
A.电子进入 x轴上方磁场前的最大速度 |
B.电子经过直线CD时的最小速度 |
C.速度最小的电子在第三象限磁场中做圆周运动的圆心坐标(,) |
D.直线 EF 的方程 |
(1)微粒从点射入磁场时的速度大小;
(2)点到点的距离;
(3)微粒从点运动到点所用的时间。
A.电场方向沿x轴正方向 | B.粒子在O点的速度大小为 |
C.匀强电场的电场强度为 | D.O、P两点间的电势差为 |
4 . 制造芯片的过程中,需要用电磁场精准控制粒子的轨迹,如图所示,区域I中正交的电磁场构成了一个速度选择器,右侧足够大的长方体被分成两个区域,区域Ⅱ中存在竖直向上的匀强磁场,区域Ⅲ中存在水平向左的匀强电场。质量为m,带电荷量为的粒子从区域I左侧的小孔O以垂直电磁场方向的速度射入,该粒子沿直线穿越区域I,从右侧的小孔离开,沿直线由P点进入区域Ⅱ,P点到区域Ⅱ、Ⅲ边界的距离为d,粒子由区域Ⅱ、Ⅲ边界上的Q点(未画出)进入区域Ⅲ,Q点到长方体左侧面的距离为,最终粒子运动到长方体左侧面的S点,粒子在S点的速度与左侧面的夹角为,忽略粒子的重力。
(1)求区域Ⅱ中磁感应强度的大小;
(2)求区域Ⅲ中电场强度的大小以及S点到区域Ⅱ、Ⅲ边界的距离;
(3)将区域I中的磁感应强度变为原来的2倍,改变粒子的速度,粒子仍从O点射入,结果发现粒子仍沿直线由P射入区域Ⅱ,求该粒子第二次运动到长方体左侧面时到区域Ⅱ、Ⅲ边界的距离。
(1)粒子纵坐标的最大值ym;
(2)粒子第5次经过x轴正半轴时运动的总时间t;
(3)粒子第n次经过x轴正半轴时运动的总路程s。
(1)粒子在磁场区域运动的轨迹半径r;
(2)粒子在磁场区域运动的最长时间t;
(3)粒子打在y轴上离原点O的最远距离d,以及粒子的最大电势能(取坐标原点电势为0)。
(1)b点与O点的距离;
(2)圆形匀强磁场区域的最小半径;
(3)b点到c点的距离。
A.该粒子带正电 | B.粒子从a到c的运动时间为 |
C.粒子与铅板碰撞产生的热量为 | D.c点与d点的电势差为 |
(1)求电子的初速度大小;
(2)求收集板上能收集到电子区域的长度;
(3)若撤去收集板及位于一、二、四象限的磁场,在y轴右侧加多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场,如图乙所示。电场、磁场宽度均为d,电场强度为E,方向水平向右,垂直于纸面向里的磁场的磁感应强度为,垂直于纸面向外的磁场的磁感应强度为,电、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直:
①若从x=-R处射出电子从第1层右侧垂直边界穿出,求与的大小之比;
②把磁感应强度大小改为使处射出电子从第n层右侧边界穿出时速度的方向恰好平行y轴向下,求的大小(用、、、、表示)。
(1)如图甲,若沿轴正向加匀强电场,沿轴正向加匀强磁场。带电粒子以某速度在轴上做匀速直线运动,求带电粒子的速度;
(2)如图乙,若在坐标原点和轴上处(图中未标出)分别固定等量的负点电荷,电荷量为(),带电粒子恰好能以轴上点为圆心做半径为的匀速圆周运动,其轨迹平面与平面平行,运动方向如图中箭头所示,求带电粒子速度;
(3)如图丙,若沿轴负向加磁感应强度为的匀强磁场,沿轴正向加电场强度为的匀强电场。现让带电粒子在平面内从坐标原点以初速度与轴正向成角射入,经过时间后,带电粒子第一次到达运动过程中坐标最大的点,求的距离。