16.在坐标系xOy中.有三个靠在一起的等大的圆形区域.分别存在着方向如图所示的匀强磁场.磁感应强度大小都为B=0.10T.磁场区域半径r=m.三个圆心A.B.C构成一个等边三角形.B.C点都在x轴上.且y轴与圆形区域C相切.圆形区域A内磁场垂直纸面向里.圆形区域B.C内磁场垂直纸面向外.在直角坐标系的第Ⅰ.Ⅳ象限内分布着场强E=1.0×105N/C的竖直方向的匀强电场.现有质量m=3.2×10-26kg.带电荷量q=-1.6×10-19C的某种负离子.从圆形磁场区域A的左侧边缘以水平速度v=106m/s沿正对圆心A的方向垂直磁场射入.求: (1)该离子通过磁场区域所用的时间. (2)离子离开磁场区域的出射点偏离最初入射方向的侧移为多大?(侧移指垂直初速度方向上移动的距离) (3)若在匀强电场区域内竖直放置一挡板MN.欲使离子打到挡板MN上的偏离最初入射方向的侧移为零.则挡板MN应放在何处?匀强电场的方向如何? [答案] 2m (3)MN应放在距y轴2m的位置上 竖直向下 [解析] (1)离子在磁场中做匀速圆周运动.在A.C两区域的运动轨迹是对称的.如图所示.设离子做圆周运动的半径为R.圆周运动的周期为T.由牛顿第二定律得:qvB=m 又T= 解得:R=.T= 将已知量代入得:R=2m 设θ为离子在区域A中的运动轨迹所对应圆心角的一半.由几何关系可知离子在区域A中运动轨迹的圆心恰好在B点. 则:tanθ== θ=30° 则离子通过磁场区域所用的时间为: t==4.19×10-6s (2)由对称性可知:离了从原点O处水平射出磁场区域.由图可知侧移为 d=2rsin2θ=2m (3)欲使离子打到挡板MN上时偏离最初入射方向的侧移为零.则离子在电场中运动时受到的电场力方向应向上.所以匀强电场的方向向下 离子在电场中做类平抛运动.加速度大小为: a=Eq/m=5.0×1011m/s2 沿y方向的位移为: y=at2=d 沿x方向的位移为:x=vt 解得:x=2m 所以MN应放在距y轴2m的位置. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(11分)(2009·北京模拟)在坐标系xOy中,有三个靠在一起的等大的圆形区域,分别存在着方向如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小都为B=0.10T,磁场区域半径r=m,三个圆心A、B、C构成一个等边三角形,B、C点都在x轴上,且y轴与圆形区域C相切,圆形区域A内磁场垂直纸面向里,圆形区域B、C内磁场垂直纸面向外.在直角坐标系的第Ⅰ、Ⅳ象限内分布着场强E=1.0×105N/C的竖直方向的匀强电场,现有质量m=3.2×10-26kg,带电荷量q=-1.6×10-19C的某种负离子,从圆形磁场区域A的左侧边缘以水平速度v=106m/s沿正对圆心A的方向垂直磁场射入,求:

(1)该离子通过磁场区域所用的时间.

(2)离子离开磁场区域的出射点偏离最初入射方向的侧移为多大?(侧移指垂直初速度方向上移动的距离)

(3)若在匀强电场区域内竖直放置一挡板MN,欲使离子打到挡板MN上的偏离最初入射方向的侧移为零,则挡板MN应放在何处?匀强电场的方向如何?

 

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(11分)(2009·北京模拟)在坐标系xOy中,有三个靠在一起的等大的圆形区域,分别存在着方向如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小都为B=0.10T,磁场区域半径r=m,三个圆心A、B、C构成一个等边三角形,B、C点都在x轴上,且y轴与圆形区域C相切,圆形区域A内磁场垂直纸面向里,圆形区域B、C内磁场垂直纸面向外.在直角坐标系的第Ⅰ、Ⅳ象限内分布着场强E=1.0×105N/C的竖直方向的匀强电场,现有质量m=3.2×10-26kg,带电荷量q=-1.6×10-19C的某种负离子,从圆形磁场区域A的左侧边缘以水平速度v=106m/s沿正对圆心A的方向垂直磁场射入,求:

(1)该离子通过磁场区域所用的时间.

(2)离子离开磁场区域的出射点偏离最初入射方向的侧移为多大?(侧移指垂直初速度方向上移动的距离)

(3)若在匀强电场区域内竖直放置一挡板MN,欲使离子打到挡板MN上的偏离最初入射方向的侧移为零,则挡板MN应放在何处?匀强电场的方向如何?

 

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