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如图10所示,在坐标系xoy平面的x>0区域内,有电场强度E=2×105N/C,方向沿y轴负向的匀强电场和磁感应强度B=0.20 T,方向与xoy平面垂直向里的匀强磁场。在y轴上有一足够长的荧光屏MN,在x轴上的P(10,0)点处有一粒子发射枪连续不断的发射大量质量m=6.4×10-27kg,电量q=3.2×10-19C的带正电粒子,其向x轴方向发射的粒子恰能沿x轴做匀速直线运动。若撤去电场,并使粒子发射枪以P为轴在xoy平面内以角速度ω=2πrad/s逆时针转动(整个装置都处在真空中),求:

(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;

(2)荧光屏上闪光点的范围;

(3)荧光屏上闪光点从最高点移动到最低点所用的时间。

 

(1)

(2)

(3)

解析:(1)由粒子在复合场中做匀速运动,有:           (1’)

      撤去电场后,有      (1’)

          ∴ 粒子在磁场中运动的轨迹半径

      (1’)

(2)画出右图可知,粒子最上端打在A点,最下端打在B点                (2’) 

                 (1’)

                                     (1’)

          ∴

(3)粒子在磁场中做圆周运动的周期

                (1’)

∴粒子在磁场中运动的时间可以忽略不计                        (1’)

     闪光点从最高点移到最低点的过程中,粒子枪转过的圆心角为   (1’)

      ∴ 用时                      (1’)

 

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图1所示,在y=0和y=0.9m之间有垂直纸面方向的匀强磁场,MN为磁场区域的上边界,磁场在x轴方向范围足够大.磁感应强度的变化如图2,取垂直纸面向里为正方向.现有一带负电的粒子,质量为m=4.8×10-18kg,带电量为q=3.2×10-12C,在t=0时刻以速度v0=6.28×102m/s从O点沿y轴正方向进入磁场区域,粒子重力不计.求:

(1)粒子在磁场中做圆周运动的周期和半径;
(2)画出0~5×10-4s内粒子的运动轨迹;
(3)粒子在t=5×10-4s时的位置坐标;
(4)粒子通过磁场区域的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,在直角坐标系y轴右侧虚线区域内,分布着场强E=
2
2
×105N/c
的匀强电场,方向竖直向上;在y轴左侧虚线区域内,分布着B=5.0×10-2T、方向垂直纸面且随时间作周期性变化的磁场,如图乙所示(以垂直纸面向外为正).虚线所在位置的横坐标在图中已标出.T=0时刻,一质量m=1.6×10-27kg,电荷量q=+3.2×10-19C的带电粒子(不计重力),从点M(-0.5m,0.2
2
m)处以v=2
2
×106m/s的速度平行于x轴向右射入磁场.(磁场改变方向的瞬间,粒子速度不变)

(1)求磁场方向第一次改变时,粒子所处位置的坐标.
(2)在图甲中画出粒子从射入磁场到射出电场过程中运动的轨迹.
(3)求粒子射出电场时的动能.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图1所示,在实验室的真空室内,两块正对的平行金属板水平放置.在两板之间有一匀强电场,场强按图2所示的规律变化(沿y轴方向为正方向).在两板正中间有一圆形垂直纸面向外的匀强磁场区域,磁感应强度按图3所示规律变化,如果建立如图1所示的坐标系,在t=0时刻,有一质量m=9.0×10-9kg、电荷量q=9.0×10-6C的带正电的小球,以v0=1m/s的初速度沿y轴正方向从O点射入.试求:
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(1)小球在匀强磁场中运动的轨迹长度;
(2)小球再次到达x轴的坐标;
(3)画出小球从O点到再次到达x轴的运动轨迹示意图(请标注必要的角度和位置).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?威海二模)如图甲所示,在以O为坐标原点的xoy平面内,存在着范围足够大的电场和磁场.一个质量m=2×10-2kg,带电量q=+5×10-3C的带电小球在0时刻以v0=40m/s的速度从O点沿+x方向(水平向右)射入该空间,在该空间同时加上如图乙所示的电场和磁场,其中电场沿-y方向(竖直向上),场强大小E0=40V/m.磁场垂直于xoy平面向外,磁感应强度大小B0=4πT.取当地的重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,计算结果中可以保留根式或π.试求:
(1)12s末小球速度的大小.
(2)在给定的xoy坐标系中,大体画出小球在0~24s内运动轨迹的示意图.
(3)26s末小球的位置坐标.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在一真空室内存在着匀强电场和匀强磁场,电场与磁场的方向相同,已知电场强度,磁感应强度。如图10所示,在该真空室内建立三维直角坐标系,其中轴竖直向上。质量,带负电的质点以速度沿方向做匀速直线运动,速度方向与电场、磁场垂直,取

(1)求质点所受电场力与洛仑兹力的大小之比;

(2)求带电质点的电荷量;

(3)若在质点通过O点时撤去磁场,求经过时间带电质点的位置坐标。

 


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