题目内容

如图所示，真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域Ⅱ（含I、Ⅱ区域分界面）存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽度均为l且足够长，M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从A处连续不断地射入磁场，入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行如图。质子束由两部分组成，一部分为速度大小为v的低速质子，另一部分为速度大小为3v的高速质子，当I区中磁场较强时，M板出现两个亮斑，缓慢改变磁场强弱，直至亮斑相继刚好消失为止，此时观察到N板有两个亮斑。已知质子质量为m，电量为e，不计质子重力和相互作用力，求：

（1）此时I区的磁感应强度；
（2）N板两个亮斑之间的距离。
（1）3mv／2el（2）v 
（1）低速质子运动轨迹与界面相切，得半径r＝2l／3      3分
由evB＝mv2／r                                 3分
得B＝3mv／2el                                  2分
（2）高速质子运动半径r′＝2l，运动至区域界面，速度方向与界面垂直
低速质子在电场中，沿电场方向做初速度为零的匀加速运动，位移l＝     3分
垂直电场方向上做匀速直线运动，位移y＝vt                                  3分
所以N板两个亮斑之间的距离Y＝rcos30°＋y                                3分
解得Y＝v                                                      2分
本题考查带电粒子在复合场中的运动，在磁场中由洛伦兹力提供向心力，画出运动轨迹，先找圆心，由几何关系求得半径，再由半径公式r=mv/qB求得磁感强度，进入电场后，把粒子的速度分解，在沿着电场方向粒子做初速度为零的匀加速运动，垂直电场方向速度为零，由类平抛运动求解
练习册系列答案
相关题目
如图所示，在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场I以及匀强磁场Ⅱ，O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点，MP区域是真空的，OM=MP=L。在第二象限存在沿x轴正向的匀强电场．一质量为m带电量为+q的带电粒子从电场中坐标为(-L，O)的点以速度v0沿+y方向射出，从y轴上坐标(O，2L) 的C处射入区域I，并且沿x的正方向射出区域I，带电粒子经过匀强磁场Ⅱ后第二次经过y，轴时就回到C点（粒子的重力忽略不计）．求：
(1)第二象限匀强电场场强E的大小；
(2)区域I内匀强磁场磁感应强度B的大小；
(3)问区域Ⅱ内磁场的宽度至少为多少？
(4)粒子两次经过C的时间间隔为多少？
(5)请你通过对粒子运动轨迹描述定性判断：带电粒子能否通过坐标为(L,10L)的点．
（14分）如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的 P2点进入磁场，并经过y轴上y＝处的P3点。不计重力。

求：（l）电场强度的大小
（2）粒子到达P2时的速度
（3）磁感应强度的大小。
（10分）如图，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆ab，其下端(b端)距地面高度h＝0.8 m．一质量为1kg的带电小环套在直杆上，正以某速度沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过b端的正下方c点处．(取b为零势能点，g取10 m/s2)，求：

（1）小环离开直杆后运动的加速度大小和方向．
（2）小环在直杆上运动时的动能．
（3）小环从b到c运动过程中的机械能最小值．
如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中。设小球电荷量不变，在小球由静止下滑的过程中       (　 　)  
                                                 
A．小球加速度一直增大
B．小球速度一直增大，直到最后匀速
C．杆对小球的弹力一直减小
D．小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变
(10分).如图所示,金属杆,在竖直平面内贴着光滑平行金属导轨下滑,导轨的间距,导轨上端接有的电阻,导轨与金属杆的电阻不计,整个装置处于的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面.当金属杆下滑时,每秒钟有的重力势能减少,求杆下滑的速度的大小(不计空气阻力).
如图所示,坐标系xOy位于竖直平面内,在该区域内有场强E="12" N/C?方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T?沿水平方向且垂直于xOy平面指向纸里的匀强磁场.一个质量m=4×10-5 kg,电量q=2.5×10-5C带正电的微粒,在xOy平面内做匀速直线运动,运动到原点O时,撤去磁场,经一段时间后,带电微粒运动到了x轴上的P点.取g="10" m/s2,求:

(1)P点到原点O的距离;
(2)带电微粒由原点O运动到P点的时间.
在如图8－3－15所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内忽略重力，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是(　　)

图8－3－15
如图所示，边长为L的正方形金属框，质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外．磁场随时间变化规律为B＝kt(k>0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg，求：

（1）回路中的感应电流大小及方向
（2）从t＝0开始，经多长时间细线会被拉断

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网