题目列表(包括答案和解析)
氢原子核的电荷量q1=+1.6×10-19C,核外电子的电荷量q2=–1.6×10-19C,电子与原子核的距离r=0.53×10-10m,已知静电力常量k=9×109N·m2/C2,求原子核对电子的库仑力F。
用磁场可以约束带电离子的轨迹,如图示,宽d=2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大,磁感应强度方向垂直纸面向里,B=1T。现有一束带正电的粒子从O点以v=2×106 m / s的速度沿纸面垂直边界进入磁场。粒子的电荷量q=1.6×10-19C,质量m=3.2×10-27kg。求:
(1) 粒子在磁场中运动的轨道半径r和运动时间t是多大?
(2) 粒子保持原有速度,又不从磁场上边界射出,则磁感应强度最小为多大?
(8分) 如图所示,两平行金属板A.B间为一匀强电场,A.B相距6cm,C.D为电场中的两点,C点在A板上,且CD=4cm,CD连线和场强方向成60°角.已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10-17J,电子电量为1.6×10-19C.求:
(1) 匀强电场的场强;
(2) A.B两点间的电势差;
(3) 若A板接地,D点电势为多少?
如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105N/C;方向与金箔成37°角.紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的质量
m=6.64×10-27kg,电荷量q =+3.2×10-19C,初速度
v = 3.2×106m/s。不计粒子重力(sin37°= 0.6,
cos37°= 0.8)求:
(1)α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R;
(2)金箔cd被α粒子射中区域的长度L;
(3)设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子,速度方向不变穿出金箔进入电场。在电场中运动通过N点,SN⊥ab且SN = 40cm,则此α粒子从金箔上穿出时的速度大小为多少?
如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在‑m≤x≤0的区域内有磁感应强
度大小B = 4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E = 4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d = 2m。一质量m = 6.4×10-27kg、电荷量q =‑3.2×10‑19C的带电粒子从P点以速度v =4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经磁场、电场偏转后,最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:
(1)带电粒子在磁场中运动时间;
(2)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
(3)若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。
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