(2)若磁场的方向和所在空间范围不变.而磁感应强度的大小变为.该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场.但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了 60°角.求磁感应强度多大?此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少? 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,在距水平地面一定高度处以初速度v0水平抛出一个质量为m、电荷量为Q的带正电的小球.当小球运动的空间范围内不存在电场和磁场时,小球的落地点与抛出点之间有相应的一段水平距离(即射程),已知重力加速度为g

(1)若在此空间加上一个竖直方向的匀强电场使小球的射程增加为原来的1/2倍,试求此电场的电场强度.

(2)若除存在上述电场外,还存在一个与v0方向垂直的水平方向匀强磁场,使小球抛出后恰好能做匀速直线运动.试求此匀强磁场的磁感应强度.

(3)若在空间存在上述的电场和磁场,而将带电小球的初速度大小变为2v0(方向不变),试说明小球运动过程中动能最小时的速度方向.

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如图所示,在距水平地面一定高度处以初速度v0。水平抛出一个质量为m、电荷量为Q的带正电的小球。当小球运动的空间范围内不存在电场和磁场时,小球的落地点与抛出点之间有相应的一段水平距离(即射程),已知重力加速度为g。

(1)若在此空间加上一个竖直方向的匀强电场使小球的射程增加为原来的2倍,试求此电场的电场强度;

(2)若除存在上述电场外,还存在一个与v0方向垂直的水平方向匀强磁场,使小球抛出后恰好能做匀速直线运动。试求此匀强磁场的磁感应强度;

(3)若在空间存在上述的电场和磁场,而将带电小球的初速度大小变为v0/2(方向不变),且小球并没有落至地面,试说明小球运动过程中动能最大时的速度方向。

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如图甲所示,空间Ⅰ区域存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场,左右边界线MN与PQ相互平行,MN右侧空间Ⅱ区域存在一周期性变化的匀强电场,方向沿纸面垂直MN边界,电场强度的变化规律如图乙所示(规定向左为电场的正方向).一质量为m、电荷量为+q的粒子,在t=0时刻从电场中A点由静止开始运动,粒子重力不计.
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(1)若场强大小E1=E2=E,A点到MN的距离为L,为使粒子进入磁场时速度最大,交变电场变化周期的最小值T0应为多少?粒子的最大速度v0为多大?
(2)设磁场宽度为d,改变磁感应强度B的大小,使粒子以速度v1进入磁场后都能从磁场左边界PQ穿出,求磁感应强度B满足的条件及该粒子穿过磁场时间t的范围.
(3)若电场的场强大小E1=2E0,E2=E0,电场变化周期为T,t=0时刻从电场中A点释放的粒子经过n个周期正好到达MN边界,假定磁场足够宽,粒子经过磁场偏转后又回到电场中,向右运动的最大距离和A点到MN的距离相等.求粒子到达MN时的速度大小v和匀强磁场的磁感应强度大小B.

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如图甲所示,空间Ⅰ区域存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场,左右边界线MN与PQ相互平行,MN右侧空间Ⅱ区域存在一周期性变化的匀强电场,方向沿纸面垂直MN边界,电场强度的变化规律如图乙所示(规定向左为电场的正方向).一质量为m、电荷量为+q的粒子,在t=0时刻从电场中A点由静止开始运动,粒子重力不计.

(1)若场强大小E1=E2=E,A点到MN的距离为L,为使粒子进入磁场时速度最大,交变电场变化周期的最小值T0应为多少?粒子的最大速度v0为多大?

(2)设磁场宽度为d,改变磁感应强度B的大小,使粒子以速度v1进入磁场后都能从磁场左边界PQ穿出,求磁感应强度B满足的条件及该粒子穿过磁场时间t的范围.

(3)若电场的场强大小E1=2E0,E2=E0,电场变化周期为T,t=0时刻从电场中A点释放的粒子经过n个周期正好到达MN边界,假定磁场足够宽,粒子经过磁场偏转后又回到电场中,向右运动的最大距离和A点到MN的距离相等.求粒子到达MN时的速度大小v和匀强磁场的磁感应强度大小B.

 

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如图甲所示,空间Ⅰ区域存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场,左右边界线MN与PQ相互平行,MN右侧空间Ⅱ区域存在一周期性变化的匀强电场,方向沿纸面垂直MN边界,电场强度的变化规律如图乙所示(规定向左为电场的正方向).一质量为m、电荷量为+q的粒子,在t=0时刻从电场中A点由静止开始运动,粒子重力不计.
(1)若场强大小E1=E2=E,A点到MN的距离为L,为使粒子进入磁场时速度最大,交变电场变化周期的最小值T0应为多少?粒子的最大速度v0为多大?
(2)设磁场宽度为d,改变磁感应强度B的大小,使粒子以速度v1进入磁场后都能从磁场左边界PQ穿出,求磁感应强度B满足的条件及该粒子穿过磁场时间t的范围.
(3)若电场的场强大小E1=2E0,E2=E0,电场变化周期为T,t=0时刻从电场中A点释放的粒子经过n个周期正好到达MN边界,假定磁场足够宽,粒子经过磁场偏转后又回到电场中,向右运动的最大距离和A点到MN的距离相等.求粒子到达MN时的速度大小v和匀强磁场的磁感应强度大小B.

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一、单项选择题

1、B    2、A    3、C  4、B    5、A    

 

二、多项选择题

6、ABD    7、BD     8、BCD     9、BD

 

三、简答题

10、⑴60;     ⑵7.18;     ⑶3.59

 

11、(1)0.1s内放电的电量   (2分)      (2)5.52×10-3C    (3分)

(3)6.9×10-4F           (3分)

 

12、(1)0.700mm    (2分)  

       实验原理图(图略):电流表外接法(2分)     滑动变阻器为限流器 (2分)  

(2)半导体  (2分) 

(3)右    (2分)        t= 

 

四、论述计算题

13、(12分)(1)由粒子的飞行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷。

粒子由 A点射入,由 C点飞出,其速度方向改变了 90°,则粒子轨迹半径

                                              1

又                                                  2

则粒子的比荷                                       3

 

(2)粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60°角,故

AD 弧所对圆心角 60°,粒子做圆周运动的半径                                 

   4

                                            5

所以                                                    6

粒子在磁场中飞行时间                    7

14、(14分)解:(1)、(2)设:小球在C点的速度大小是Vc,对轨道的压力大小为NC,则对于小球由A→C的过程中,应用动能定律列出:

…………………①

在C点的圆轨道径向应用牛顿第二定律,有:

……………………………②

解得:………③

…………………………④

 ∴合场势能最低的点在BC 的中点D如图:……………………⑤

∴小球的最大能动EKM

 

    ………………………………………………⑥

 

 

15、(共12分)

(1)温度最低档    (1分),     (1分)

最高温度最高档      (1分),№       (1分)

         (1分),      。 

所以变阻器阻值范围是0到300Ω(1分)。

(2)此时电熨斗表面温度与环境温度之差(1分),

由图像知电熨斗每秒钟散发的热量q=440J(1分),

要保持电熨斗的表面温度不变,则电熨斗的电功率P=440W(1分),

     (1分),      (1分), 

(1分)。   应将R调至10Ω。

 

16、(16分)解:(1)只有磁场时,电子运动轨迹如答图1所示,

洛仑兹力提供向心力,由几何关系: ,求出,垂直纸面向里。  电子做匀速直线运动 , 求出,沿轴负方向。

   (2)只有电场时,电子从MN上的D点离开电场,如答图2所示,设D点横坐标为 ,     ,求出D点的横坐标为 ,纵坐标为  。

   (3)从A点到D点,由动能定理    ,求出   。