(1)磁场的磁感应强度;
(2)若θ=30°,粒子射出磁场时与磁场边界的夹角(可用三角函数、根式表示); (3)能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域的面积(可用根式表示)。
2.如图所示,在xoy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆分别与x轴、y轴相切于P、Q 两点,圆内存在垂直于xoy平面向外的匀强磁场。在第I象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E。一带正电的粒子(重力不计)以速率v0从P点射入磁场后恰好垂直y轴进入电场,最后从M(2R,0)点射出电场,出射方向与x轴正向夹角为α,且满足tanα=1.5.求: (l)带电粒子的比荷;
(2)磁场的感应强度的大小B;
(3)粒子从P点入射方向与x轴负方向的夹角θ。
3.如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为 r 的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向里,在 y = r 的虚线上方足够大的范围内,有水平向左的匀强电场,电场强度的大小为 E,现在有一质子从 O 点沿与 x 轴正方向斜向下成 30o 方向(如图中所示)射入磁场,经过一段时间后由M点(图中没有标出)穿过y轴。已知质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r,质子的电荷量为 e,质量为 m,不计重力及其它阻力。求: (1)质子运动的初速度大小; (2)M点的坐标;
(3)质子由O点运动到M点所用时间。
y E r O 30o x B 4.如图,一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域,在圆上的b点离开该区域,离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为
3R。现5将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场,同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域,也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B,不计重力,求电场强度的大小。
5.如图,在区域I(0≤x≤d)和区域II(d≤x≤2d)内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,方向相反,且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q(q>0)的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I,其速度方向沿x轴正方向。已知a在离开区域I时,速度方向与x轴正方向的夹角为30°;此时,另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从P点沿x轴正方向射入区域I,其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求 (1)粒子a射入区域I时速度的大小;
(2)当a离开区域II时,a、b两粒子的y坐标之差。
6.如图(a)所示的xOy平面处于匀强磁场中,磁场方向与xOy平面(纸面)垂直,磁感应强度B随时间t变化的周期为T,变化图线如图(b)所示。当B为+B0时,磁感应强度方向指向纸外。在坐标原点O有一带正电的粒子P,其电荷量与质量之比恰好等于重力。设P在某时刻t0以某一初速度沿y轴正方向自O点开始运动,将它经过时间T到达的点记为A。 (1)若t0=0,则直线OA与x轴的夹角是多少? (2)若t0=T/4,则直线OA与x轴的夹角是多少?
(3)为了使直线OA与x轴的夹角为π/4,在0< t0< T/4的范围内,t0应取何值?是多少?
2TB0。不计
1. 如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后,水平进入由互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B构成的复合场中(E和B已知),小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动,则( )
A. 小球可能带正电
B. 小球做匀速圆周运动的半径为r=
1
2UE
BgC. 小球做匀速圆周运动的周期为T=
πEBg D. 若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期增加
2. [2013·淮安模拟](多选)北半球某处,地磁场水平分量B1=0.8×10-4 T,竖直分量B2=0.5×10-4 T,海水向北流动,海洋工作者测量海水的流速时,将两极板插入此海水中,保持两极板正对且垂线沿东西方向,两极板相距d=20 m,如图所示,与两极板相连的电压表(可看作是理想电压表)示数为U=0.2 mV,则( )
A. 西侧极板电势高,东侧极板电势低 B. 西侧极板电势低,东侧极板电势高 C. 海水的流速大小为0.125 m/s D. 海水的流速大小为0.2 m/s
3. [2013·济南模拟]如图所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动.已知电场强度为E,磁感应强度为B,则液滴的质量和环绕速度分别为( )
A.
qEEg,
B B. D.
B2qREEg,
,
BC. BqRg,qgR
qEBgRE
4. 如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场.一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出.若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b( )
A. 穿出位置一定在O′点下方 B. 穿出位置一定在O′点上方
C. 运动时,在电场中的电势能一定减小 D. 在电场中运动时,动能一定减小
5. (多选)场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场正交,复合场的水平宽度为d,竖直方向足够长,如图所示.现有一束带电荷量为q、质量为m的α粒子以不相同的初速度v0沿电场方向射入场区,则那些能飞
出场区的α粒子的动能增量ΔEk可能为( )
A. dq(E+B) C. qEd
B.
qEdB D. 0
6. 如图所示,从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,发现电子流向上极板偏转.设两极板间电场强度为E,磁感应强度为B.欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过,只采取下列措施,其中可行的是( )
A. 适当减小电场强度E B. 适当减小磁感应强度B
C. 适当增大加速电场极板之间的距离 D. 适当减小加速电压U
7. [2013·湖北黄冈高三3月质检]如图所示,在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入,当该电荷离开磁场时,速度方向刚好改变了180°,不计电荷的重力,下列说法正确的是( )
A. 该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点
B. 该点电荷的比荷=
q2v0
mBR πRC. 该点电荷在磁场中的运动时间t=
3v0D. 该点电荷带正电
1. 如图所示,平行板电容器与电相连,下极板接地.一带电油滴位于两极板的中心P点且恰好处于静止状态,现将平行板电容器上极板迅速向下移动一些,则下列说法中正确的是( )
A. 带电油滴仍将保持静止状态 B. 带电油滴将向上做匀加速直线运动 C. 带电油滴将向下做匀加速直线运动 D. 带电油滴到达极板前电势能增大
2. 如图所示,质量为m的带正电滑块沿绝缘斜面匀加速下滑,当滑至竖直向下的匀强电场区域时,滑块的运动状态可能( )
A.仍为匀加速下滑,加速度比原的小 B.仍为匀加速下滑,加速度比原的大 C.变成匀减速下滑,加速度和原一样大 D.仍为匀加速下滑,加速度和原一样大
3. [2013·安徽联考]如图所示,六面体真空盒置于水平面上,它的ABCD面与EFGH面为金属板,其他面为绝缘材料.ABCD面带正电,EFGH面带负电.从小孔P沿水平方向以相同速度射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C,最后分别落在1、2、3三点.则下列说法正确的是( )
A.三个液滴在真空盒中都做平抛运动
B.三个液滴的运动时间不一定相同 C.三个液滴落到底板时的速率相同 D.液滴C所带电荷量最多
4. (多选)如图,水平放置的三块带孔的平行金属板与一个直流电相连,一个带正电的液滴从A板上方M点处由静止释放,不计空气阻力,设液滴电荷量不变.从释放到到达B板小孔处为过程Ⅰ,在BC之间运动为过程Ⅱ,则( )
A.液滴一定能从C板小孔中穿出
B.过程Ⅰ中一定是重力势能向电势能和动能转化 C.过程Ⅰ和过程Ⅱ系统机械能变化量大小相等 D.过程Ⅱ中一定是重力势能向电势能和动能转化
5. 如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场,与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球,P小球从紧靠左极板处由静止释放,Q小球从两板正中央由静止释放,两小球最终都能运动到右极板上的同一位置,则从释放到运动到右极板的过程中它们的( )
A. 运动时间tP>tQ
B. 电势能减少量之比ΔEP∶ΔEQ=2∶1 C. 电荷量之比qP∶qQ=2∶1 D. 动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ=4∶1
6. (多选)一个质量为m、电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔、竖直高度相等,电场区水平方向无限长,已知每一电场区的场强大小相等、方向均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球在水平方向一直做匀速直线运动 B. 若场强大小等于
mgqq,则小球经过每一电场区的时间均相同 ,则小球经过每一无电场区的时间均相同
C. 若场强大小等于
2mgD. 无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同
7. 如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地.P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球.P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.现在通过调节a、
b间的距离,使悬线的偏角α变大,则在调节的过程中下列说法中正确的是( )
A.a、b间的距离在增大 C.a、b两极板间的电势差减小
B.电容器C的带电荷量在增大 D.a、b两极板间的电场强度在增大
8. (多选)如图所示,M、N是竖直放置的两平行金属板,分别带等量异种电荷,两极板间产生一个水平向右的匀强电场,场强为E,一质量为m、电荷量为+q的微粒,以初速度v0竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中,微粒垂直打到N极板上的C点,已知
AB=BC.不计空气阻力,则可知( )
A. 微粒在电场中做抛物线运动
B. 微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等 C. MN板间的电势差为2mv20/q D. MN板间的电势差为Ev20/2g
9. 一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电荷量不变的小油滴,油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降;若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v匀速上升.若两极板间电压为-U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是( )
A. 2v、向下 C. 3v、向下
B. 2v、向上 D. 3v、向上
10. (多选)如图所示,在水平向右的匀强电场中以竖直和水平方向建立直角坐标系,一带负电的油滴从坐标原点以初速度v0向第一象限某方向抛出,当油滴运动到最高点A(图中未画出)时速度为vt,下列说法中正确的是( )
A. 若vt>v0,则重力和电场力都对油滴做正功引起油滴动能增大 B. 若vt>v0,则油滴电势能的改变量大于油滴重力势能的改变量 C. 若vt=v0,则A点可能位于第一象限
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