在如图所的空间存在着垂直于xoy平面的足够大的匀强磁场.磁感应强度为B.一个质量为m.电量为Q.重力可以忽略的带正电粒子.从O点以某一初速度垂直磁场入射.它的运动轨迹与x.y轴交于A.B两点.A.B两点的坐标分别为.已知运动过程中粒子先通过A点.(1)指出磁场的方向,(2)通过分析计算确定初速度的大小和方向. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,在y>0的空间中存在着沿y轴正方的匀强电场;在y<0的空间中存在垂直xoy平面向里的匀强磁场.一个带负电的粒子(质量为m,电荷量为q,不计重力),从y轴上的P(0,b)点以平行于x轴的初速度υ0射入电场,经过x轴上的N(2b,0)点.求:
(1)粒子经过N点时的速度大小和方向.
(2)已知粒子进入磁场后恰好通过坐标原点,则粒子在磁场中运动的时间为多少?

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如图所示,空间内存在着相互正交的匀强电场和匀强磁场,其中匀强电场沿y轴负方向,匀强磁场垂直于xOy平面向里.图中虚线框内为由粒子源S和电压为U0的加速电场组成的装置,其出口位于O点,并可作为一个整体在纸面内绕O点转动.粒子源S不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子(初速不计),经电场加速后从O点射出,且沿x轴正方向射出的粒子恰好能沿直线运动.不计粒子的重力及彼此间的作用力,粒子从O点射出前的运动不受外界正交电场、磁场的影响.
(1)求粒子从O点射出时速度v的大小.
(2)若只撤去磁场,从O点沿x轴正方向射出的粒子刚好经过坐标为(L,-
12
L
)的N点,求匀强电场的场强E;
(3)若只撤去电场,要使粒子能够经过坐标为(L,0)的P点,粒子应从O点沿什么方向射出?

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如图所示,在oxyz坐标系所在的空间中,可能存在着匀强电场E或匀强磁场B,也可能两者都存在.现有一质量为m、电荷量为q的正点电荷沿z轴正方向射入此空间,发现它做速度为v0的匀速直线运动.若不计此点电荷的重力,则下列关于电场E和磁场B的分布情况中有可能的是(  )

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精英家教网如图所示,真空中有直角坐标系xOy,P(a,-b)是坐标系中的一个点,a、b均为大于0的常数.在y>0的区域内存在着垂直于xOy平面的匀强磁场,在y<0的区域内存在着方向竖直向下的匀强电场,电场强度未知.一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从坐标原点O以速度v0沿y轴正方向射出,粒子刚好能够到达P点,不计粒子的重力.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)粒子从O点运动到P点的时间t.

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(20分)如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。y<0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在第一象限的空间内有与x轴平行的匀强电场(图中未画出);第四象限有与x轴同方向的匀强电场;第三象限也存在着匀强电场(图中未画出)。一个质量为m、电荷量为q的带电微粒从第一象限的P点由静止释放,恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动,经过x轴上的a点进入y<0的区域后开始做匀速直线运动,经过y轴上的b点进入x<0的区域后做匀速圆周运动,最后通过x轴上的c点,且Oa=Oc。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,求:

(1)微粒的电性及第一象限电场的电场强度E1
(2)带电微粒由P点运动到c点的过程中,其电势能的变化量大小;
(3)带电微粒从a点运动到c点所经历的时间。

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一.选择题

1.A 

2.B 

3.C  

4.AD   

5.D 

6.D   

7.C 

8.A 

9.C 

10.CD

二、实验题

11. (1)5.10  (4分) (2)1.0, 2.6 (每空2分) (3)P点到桌面的高度h;重锤在桌面上所指的点与Q点的距离a;图略(指明各物理量含义4分,图中的标注清晰合理2分) (4)    (4分) 

说明:其中第三小题测量也可有其它组合,相应第小题的表达式也会有所不同,如测量两光电门距水平桌面的高度和两光电门之间的水平距离,只要合理的也给分.

计算题

12.①将S2切换到b ,R1 ②.E=1.43或10/7V,R2=1.2Ω

③较小  ,  甲 

三.计算题

13、(15分)(1)土卫六围绕土星做圆周运动,万有引力提供向心力

依牛顿第二定律有:           ①

整理得土星的质量:                  ②

(2)

(3)中子和氮核碰撞过程遵循动量守恒定律,设中子质量为m,入射速度大小为v,反弹速度大小为v1,氮核获得的速度大小为v2,取中子入射方向为正方向,由动量守恒定律:

       ③

代入数据有:     ④

解得:      ⑤

其中①②式各1分,③④⑤各2分,完成核反应方程2分

14、(1)由题意可知,粒子在磁场中做匀速圆周,轨迹如图所示,粒子先通过A点,则在O点的速度方向如图,由左手定则可判断出磁场方向垂直纸面向外.

(2)设粒子初速度方向与x轴的负方向夹角为α,轨道半径为R,由几何关系知:

tanα= = a/b  ①    所以   ②  

又据几何关系   ③

由牛顿第二定律:BQV=mV2/R  ④

由⑤⑥两式得:   ⑤

本题共15分,其中磁场方向占3分,①――④各2分,⑤式4分

15.解:从两小球碰撞后到它们再次相遇,小球A和B的速度大小保持不变,根据它们通过的路程,可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为4∶1   ①

       两球碰撞过程有:   ② 

                          ③

                 解得:    ④

本题共12分,其中①④式各2分,②③各4分。

16.(15分)

(1)线框转动过程中,bc边始终和磁场方向垂直,感应电动势大小不变,设t=2.5×10-3s的感应应电动势为E    E=BL2L1ω     ①

带入数据得:         E=25V    ②

,根据安培定则,从t=0开始,内Uad为正值,内Uad为负值,图像如图

(2)在EF上加电压后,板间产生强度E不变,方向交替变化的匀强电场,微粒时刻开始运动,一个周期内的运动情况如图,设微粒在电场中运动的加速度为a

   ③     其中   ④

       ⑤

       ⑥ 

微粒在一个周期内前进的距离S=2S1-2S1      ⑦    

由③④⑤⑥各式得:S=0.125m

由于粒子做往复运动,所以实际运动时间小于4T,设运动总时间为t,

t=3T+2×0.3T-Δt       ⑧

其中Δt满足:   ⑨

由以上各式t=3.32×10-2s       ⑩

本提共21分,其中①②⑦⑧⑨⑩式每式1分,③④⑤⑥每式1分, 图象占5分,其它表达方式正确也给分。

 

 

 


同步练习册答案