经典复合场练习题
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带电粒子在复合场中的运动专题练习1.如图所示,界面PQ 与水平地面之间有一个正交的匀强磁场B 和匀强电场E ,在PQ 上方有一个带正电的小球A 自O 静止开始下落,穿过电场和磁场到达地面.设空气阻力不计,下列说法中正确的是( ) A .在复合场中,小球做匀变速曲线运动 B .在复合场中,小球下落过程中的电势能减小C .小球从静止开始下落到水平地面时的动能等于其电势能和重力势能的减少量总和D .若其他条件不变,仅增大磁感应强度,小球从原来位置下落到水平地面时的动能不变2.如图绝缘直棒上的小球,其质量为m 、带电荷量是+q ,小球可在棒上滑动.将此棒竖直放在互相垂直且在水平方向的匀强电场和匀强磁场中,电场强度是E ,磁感应强度是B ,小球与棒间的动摩擦因数为 ,求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(小球带电荷量不变)3.如图所示,竖直平面xOy 内存在水平向右的匀强电场,场强大小E =10 N/C ,在y ≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B =0.5 T 。
一电荷量为q =+0.2 C 、质量为m =0.4 kg 的小球由长L =0.4 m 的细线悬挂于P 点,小球可视为质点,现将小球拉至水平位置A 无初速度释放,小球运动到悬点P正下方的坐标原点O 时,悬线突然断裂,此后小球又恰好能通过O点正下方的N 点。
(g =10 m/s2)求: (1)小球运动到O 点时的速度大小; (2)悬线断裂前瞬间拉力的大小; (3)ON 间的距离。
4.如图所示,两块水平放置、相距为d 的长金属板接在电压可调的电源上。
两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。
将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面,从喷口连续不断喷出质量均为m 、水平速度均为v 0、带相等电荷量的墨滴。
调节电源电压至U ,墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动;进入电场、磁场共存区域后,最终垂直打在下板的M 点。
班级姓名学号高二物理第三章《磁场》复合场练习题一、选择题:1、一个带正电荷的微粒(重力不计)穿过图中匀强电场和匀强磁场区域时,恰能沿直线运动,则欲使电荷向下偏转,应采用的办法是()A.增大电荷质量.B.增大电荷电量.C.减少入射速度.D.增大磁感应强度.2、如图所示,在真空中匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场的方向垂直纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速运动,c向左做匀速运动.比较它们的重力G a、G b、G c的关系,正确的是( )A.G a最大B.G b最大C.G c最大D.G c最小3、如图所示,空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域并沿直线运动,从C点离开场区;如果这个场区只有电场,则粒子从B点离开场区;如果这个区域只有磁场,则这个粒子从D点离开场区。
设粒子在上述三种情况下,从A到B、从A到C和从A到D所用的时间分别是t1、t2和t3,比较t1、t2、和t3的大小,则()A、t1=t2=t3B、t1=t2<t3C、t1<t2=t3D、t1<t2<t34、在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。
取坐标如图。
一带电粒子沿x 轴正方向进入此区域,在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。
不计重力的影响,电场强度E 和磁感强度B 的方向可能是( )A . E 和B 都沿x 轴正方向 B . E 沿y 轴正向,B 沿z 轴正向C . E 沿x 轴正向,B 沿y 轴正向D .E 、B 都沿z 轴正向5、一长方形金属块放在匀强磁场中,将金属块通以电流,磁场方向和电流方向如图所示,则金属块两表面M 、N 的电势高低情况是( ) A .N M ϕϕ<. B .N M ϕϕ=. C .N M ϕϕ>. D .无法比较.6、设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动,到达B 点时速度为零,C 点是运动的最低点,忽略重力,以下说法中正确的是( ) A .这离子必带正电荷.B .A 点和B 点位于同一高度.C .离子在C 点时速度最大.D .离子到达B 点后,将沿原曲线返回A 点.二、填空题:7、一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。
高三物理复合场例题与习题(含答案)例1.设在地面上方的真空室内,存在匀强电场和匀强磁场。
已知电场强度和磁感强度的方向是相同的,电场强度的大小E =4.0V/m ,磁感强度的大小B =0.15T 。
今有一个带负电的质点以=υ20m/s 的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动,求此带电质点的电量q 与质量之比q/m 以及磁场的所有可能方向。
例2.一带电液滴在如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场中运动。
已知电场强度为E ,竖直向下;磁感强度为B ,垂直纸面向内。
此液滴在垂直于磁场的竖直平面内做匀速圆周运动,轨道半径为R 。
问:(1)液滴运动速率多大?方向如何?(2)若液滴运动到最低点A 时分裂成两个液滴,其中一个在原运行方向上作匀速圆周运动,半径变为3R ,圆周最低点也是A ,则另一液滴将如何运动?例3.如图所示,半径为R 的光滑绝缘竖直环上,套有一电量为q 的带正电的小球,在水平正交的匀强电场和匀强磁场中。
已知小球所受电场力与重力的大小相等。
磁场的磁感强度为B 。
则 (1)在环顶端处无初速释放小球,小球的运动过程中所受的最大磁场力。
(2)若要小球能在竖直圆环上做完整的圆周运动,在顶端释放时初速必须满足什么条件?例4.如图所示,直角坐标系xOy 位于竖直平面内,其x 轴沿水平方向,在该空间有一沿水平方向足够长的匀强磁场区域,磁场方向垂直于xOy 平面向里,磁感强度为B ,磁场区域的上、下边界面距x 轴的距离均为d 。
一质量为m 、电量为q 的带正电的微粒从坐标原点O 沿+x 方向发射。
求:(1)若欲使该微粒发射后一直沿x 轴运动,求发射速度的值v 0(2)若欲使发射后不从磁场区域的上界面飞出磁场,求发射速度允许的最大值v 0m复合场(习题)1. 如图3-4-1所示,带电平行板中匀强电场竖直向上,匀强磁场方向 垂直纸面向里,某带电小球从光滑绝缘轨道上的a 点滑下,经过轨道 端点P 进入板间后恰好沿水平方向做直线运动,现使小球从稍低些的 b 点开始自由滑下,在经过P 点进入板间的运动过程中 A 、 动能将会增大 B 、其电势能将会增大C 、 受的洛伦兹力增大D 、小球所受的电场力将会增大2.如图3-4-2所示的正交电磁场区,有两个质量相同、带同种电荷的带电粒子,电量分别为q a 、、q b ,它们沿水平方向以相同速率相对着直线穿过电磁场区,则A 、它们若带负电,则 q a 、>q bB 、它们若带负电,则 q a 、<qb C 、它们若带正电,则 q a 、>q b D 、它们若带正电,则q a 、<q b3.氢原子进入如图3-4-3所示的磁场中,在电子绕核旋转的角速度不变的前提下 A 、如电子逆时针转,旋转半径增大 B 、如电子逆时针转,旋转半径减小 C 、如电子顺时针转,旋转半径增大 D 、如电子顺时针转,旋转半径减小4.如图3-4-4所示,带电粒子在没有电场和磁场的空间以v 从坐标原点O 沿x 轴方向做匀速直线运动,若空间只存在垂直于xoy 平面的匀强磁场时,粒子通过P 点时的动能为E k ;当空间只存在平行于y 轴的匀强电场时,则粒子通过P 点时的动能为 A 、E k B 、2E k C 、4E k D 、5E k5.质量为m ,电量为q 带正电荷的小物块,从半径为R 场强度E ,磁感应强度为B 的区域内,如图3-4-56.如图3-4-6所示,空间分布着图示的匀强电场E (宽为L )和匀强磁场B ,一带电粒子质量为m ,电量为q (重力不计)。
经典复合场练习题复合场是一种训练技巧和战术应用的重要方法。
它通过结合不同的动作和场景,模拟比赛中的各种复杂情况,从而提高运动员的综合能力和应变能力。
在这篇文档中,我们将介绍一些经典的复合场练习题,帮助运动员在比赛中更好地应对各种挑战。
练习一:双人单球配合这是一个非常基础且经典的复合场练习题。
两名运动员站在场地的两端,通过传球和移动,尽可能多地配合完成回合。
在这个练习中,运动员需要快速决策,准确传球,并保持良好的移动和站位,以便能够有效地完成配合。
这个练习可以帮助运动员提高团队合作和配合能力。
练习二:三人占位射门这个练习旨在训练运动员在防守中的协作和反应能力。
场地上有三名运动员,其中两名运动员站在球门前作为防守者,另一名运动员从罚球线外射门。
防守者需要根据进攻者的移动和传球路线来判断并封堵射门。
同时,进攻者需要找到合适的射门机会,以尽可能多地得分。
这个练习可以帮助运动员提高防守技巧和进攻效率。
练习三:团队配合快攻这个练习侧重于提高团队配合和快速反击的能力。
场地上有四名运动员,其中两名运动员站在球场底线作为防守者,另外两名运动员站在半场线上作为进攻者。
当进攻者抢到篮板球后,他们需要快速传球和跑动,争取快速得分。
防守者需要及时反应并封堵进攻者的路径。
这个练习可以帮助运动员在比赛中更好地应对对手的进攻,并发起快速反击。
练习四:四对四全场对抗这是一个全场对抗的复合场练习题。
在这个练习中,两支队伍各有四名运动员,他们在一个完整的场地上进行对抗。
这个练习可以模拟真实的比赛场景,让运动员在高强度的对抗中提高身体素质、战术应用和团队合作能力。
同时,通过这个练习,教练员可以观察运动员的表现,指导他们在比赛中的优化和改进。
以上介绍的几个经典复合场练习题只是众多复合场练习的一小部分。
通过这些练习,运动员能够在短时间内接触到各种不同的场景和战术,从而提高应变能力和技术水平。
在训练时,教练员应根据运动员的实际情况和训练目的合理选择和安排练习题目。
复合场练习题一1. 一电子在匀强磁场中,以一正电荷为圆心在一圆轨道上运行。
磁场方向垂直于它的运动平面,电场力恰好是磁场作用在电子上的磁场力的3倍,电子电荷量为e ,质量为m ,磁感应强度为B ,那么电子运动的角速度可能为( )。
A.B.C.D.解析: A 、C 解析:向心力可能是或,即或。
2. 如图所示,不同的正离子垂直于匀强电场和匀强磁场的方向飞入,匀强电场和匀强磁场的方向相互垂直。
正离子离开该区域时,发现有些正离子保持原来的运动方向并没有发生偏转,如果再让这些正离子进入另一匀强磁场中,发现离子束又分裂成几束,这种分裂的原因是离子束中的离子可能有不同的( )。
A. 质量B. 电荷量C. 速度D. 比荷解析: D 解析:这些离子速度是相同的,在磁场中,,应是比荷不同。
3. 一带负电荷的粒子以速度v 由坐标原点在xOy 平面第Ⅳ象限内沿与x 轴45°方向射入匀强磁场,磁场的磁感应强度为B ,方向如图所示,已知粒子质量为m ,电荷量为q ,则粒子通过x 轴、y 轴的坐标为( )。
A.B.C.D.解析:. C 解析:带负电荷粒子在第Ⅳ象限沿与x 轴成45°方向射入匀强磁场,向右偏转与轴、轴相交。
m Be4m Be 3m Be 2m Be B F F +电B F F -电R v meBv 24=R v m eBv 2112=Bq m vR=qB mvy qB mv x 2,2+=+=qB mvy qB mv x 2,2-=+=qB mvy qB mv x 2,2-=-=qB mvy qB mv x 2,2+=-=y -x -4. 带电粒子以初速度v 垂直于电场方向飞入匀强电场区域后,接着又飞入匀强磁场区域。
在如下的几种轨迹图中,有可能是( )。
A B C D解析:A 、D 解析:根据电场中的偏向确定其电性,再看磁场中偏转是否与左手定则矛盾。
5. 如图所示,有界匀强磁场边界线SP//MN ,速度不同的同种带电粒子从S 点沿SP 方向同时射入磁场,其中穿过a 点的粒子速度与MN 垂直,穿过b 点的粒子,其速度方向与MN 成60°角。
复合场习题1.一束质子沿同方向从正方形的顶点a射入匀强磁场,分成两部分,分别从bc边和cd边的中点e、f点射出磁场,求两部分质子的速度之比。
(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)2.正方形区域abcd中充满匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。
一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从ab边中点n射出磁场。
若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍,其他条件不变,这个氢核射出磁场的位置是()A、在b、n之间某点B、在n、a之间某点C、a点D、在a、m之间某点3. 边长为a的正方形,处于有界磁场中,如图所示,一束电子以v0水平射入磁场后,分别从A处和C处射出,则v A:v C= ,所经历的时间之比t A:t B= 。
4.如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为。
5. 1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖.若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是()A.该束带电粒子带负电B.速度选择器的P1极板带正电C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,荷质比越小6.如图是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D型金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.现分别加速氘核(12H)和氦核(24He).下列说法中正确的是()A.它们的最大速度相同B.它们的最大动能相同C.它们在D形盒内运动的周期相同D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能7.电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器电阻为R,开关S闭合。
两平行极板间有匀强磁场,一带电粒子正好以速度v匀速穿过两板,以下说法正确的是()A.保持开关S闭合,将滑片P向上滑动一点,粒子将可能从上极板边缘射出B.保持开关S闭合,将滑片P向下滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出C.保持开关S闭合,将a极板向下移动一点,粒子将继续沿直线穿出D.如果将开关S断开,粒子将继续沿直线穿出8.如图所示,水平向右的匀强电场场强为E,垂直纸面向里的水平匀强磁场磁感应强度为B,一带电量为q的液滴质量为m,在重力、电场力和洛伦兹力作用下做直线运动,下列关于带电液滴的性质和运动的说法中正确的是(ABD)A.液滴可能带负电B.液滴一定做匀速直线运动C.不论液滴带正电或负电,运动轨迹为同一条直线D.液滴不可能在垂直电场的方向上运动9.带正电量为q的液滴,质量为m,在匀强电场E和匀强磁场B共同存在的区域,恰好做匀速运动,画出运动方向并求出速度大小。
专题:复合场的动力学问题(类型1:考查速度选择器原理)【例1 】. 在充有一定电量的平行板电容器两极板间有一匀强磁场,已知场强E 的方向和磁感应强度B 的方向垂直,有一带电粒子束以初速度v0 射入,恰能不偏离它原来的运动方向,匀速通过此区域, 如图所示,在下列情况下,当改变一个或两个物理条件,而保持其它条件不变.若重力不计,则带电粒子束的运动不受影响的情况是 ( ) (A)增大电容器两板间距离; (B)改变磁场方向为垂直纸面向外; (C)增大带电粒子束的射入初速度;(D)将电场和磁场同时增强一倍; (E)使带电粒子束的入射方向变为非水平方向; (F)将图示磁场方向和电场方向同时改变为相反方向; (G)改用一束荷质比不同于原来 荷质比的带电粒子束水平射入【跟踪训练】.如图3-7-12所示,真空中两水平放置的平行金属板间有电场强度为E 的匀强电场,垂直场强方向有磁感应强度为B 的匀强磁场,OO ′为两板中央垂直磁场方向与电场方向的直线,以下说法正确的是[]A .只要带电粒子(不计重力)速度达到某一数值, 沿OO ′射入板间区域就能沿OO ′做匀速直线运动B .若将带电微粒沿O ′O 射入板间区域,微粒仍有可 能沿O ′O 做匀速直线运动C .若将带电微粒沿OO ′射入板间区域,微粒有可能做匀变速曲线运动D .若将带电微粒沿OO ′射入 板间区域,微粒不可能做匀变速曲线运动 (类型2:考查共区域复合场中的动力学问题)【例2】 如图3-7-10所示,一对竖直放置的平行金属板长为L ,板间距离为d ,接在电压为U 的电源上,板间有一与电场方向垂直的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感强度为B ,有一质量为m ,带电量为+q 的油滴,从离平行板上端h 高处由静止开始自由下落,由两板正中央P 点处进入电场和磁场空间,油滴在P 点所受电场力和磁场力恰好平衡,最后油滴从一块极板的边缘D 处离开电场和磁场空间.求(1)油滴在复合场中可能做什么运动?(2)h=?(3)油滴在D 点时的速度大小?【跟踪训练】. 真空中同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,三个带有等量同种电荷的油滴a 、b 、c 在场中做不同的运动.其中A 静止,B 向右做匀速直线运动,C 向左做匀速直线运动,则三油滴质量大小关系为[ ]A .mA>mB>mCB . mC > mA>mB C . mB > mA >mC D.mA=mB=mC(类型3:考查复合场中的最值问题)【例3】.如图所示,在互相垂直的水平方向的匀强电场(E 已知)和匀强磁场(B 已知)中,有一固定的竖直绝缘杆,杆上套一个质量为m 、电量为q 的小球,它们之间的摩擦因数为μ,现由静止释放小球,试分析小球运动的加速度和速度的变化情况,并求出最大速度vm 。
电场与磁场 模型1:偏转电场与偏转磁场1如图所示,在矩形ABCD 区域内,对角线BD 以上的区域存在有平行于AD 向下的匀强电场,对角线BD 以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出),矩形AD 边长为L ,AB 边长为2L.一个质量为m 、电荷量为+q 的带电粒子(重力不计)以初速度v0从A 点沿AB 方向进入电场,在对角线BD 的中点P 处进入磁场,并从DC 边上以垂直于DC 边的速度离开磁场(图中未画出),求: (1) 带电粒子经过P 点时速度v 的大小和方向; (2) 电场强度E 的大小;(3) 磁场的磁感应强度B 的大小和方向.2在如图所示的x o y --坐标系中,0y >的区域内存在着沿y 轴正方向、场强为E 的匀强电场,0y <的区域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场.一带电粒子从y 轴上的(0,)P h 点以沿x 轴正方向的初速度射出,恰好能通过x 轴上的(,0)D d 点.己知带电粒子的质量为m ,带电量为q -.h d q 、、均大于0.不计重力的影响.(1)若粒子只在电场作用下直接到达D 点,求粒子初速度的大小0v ; (2)若粒子在第二次经过x 轴时到达D 点,求粒子初速度的大小0v (3)若粒子在从电场进入磁场时到达D 点,求粒子初速度的大小0v ;3如图,与水平面成45°角的平面MN 将空间分成I 和II 两个区域。
一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子以速度v 从平面MN 上的p 点水平右射入I 区。
粒子在I 区运动时,只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用,电场强度大小为E ;在II 区运动时,只受到匀强磁场的作用,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向里。
求粒子首次从II 区离开时到出发点0p 的距离。
粒子的重力可以忽略。
4如图所示,xoy 平面内存在着沿y 轴正方向的匀强电场,一个质量为m 、电荷量为+q 的粒子从坐标原点O 以速度v0沿x 轴正方向开始运动。
高三物理复合场练习题1. 题目描述:一个质点受到一个复合场的影响,该复合场由均匀磁场和均匀电场组成。
假设质点带电量为q,质量为m,在磁场的作用下,质点受到的磁力为Fm,电场的作用下受到的电力为Fe。
在该复合场中,质点受到的合力为F,合力的方向与合力的大小有关的变量为x。
2. 题目一:若磁场B与电场E垂直且大小相等,推导出合力F与x的关系式。
解答:由磁场B与电场E垂直且大小相等可得:Fm=qvBsinθ=qvBFe=qE其中,v为质点的速度,θ为速度与磁场方向的夹角。
根据合力的定义,有:F= Fm+Fe=qvB+qE根据叉乘向量性质,可将合力F写成向量形式:F=q(vBsinθ+E)由此可得合力F与变量x的关系式为:F=q(vBsinθ+E)x3. 题目二:若磁场B与电场E的方向相同,推导出合力F与x的关系式。
解答:由磁场B与电场E的方向相同可得:Fm=qvBsinθ=qvBFe=qE根据合力的定义,有:F= Fm+Fe=qvB+qE根据变量x的定义,有:x=vt其中,t为质点运动时间。
代入F=q(vBsinθ+E)x,得:F=q(vBsinθ+Et)综上所述,当磁场B与电场E的方向相同时,合力F与变量x的关系式为:F=q(vBsinθ+Et)4. 题目三:若质点的速度v与弦的夹角θ随时间t的变化规律为:v=a+bt,θ=ωt,推导出合力F与x的关系式。
解答:由题可知:v=a+bt,θ=ωt其中,a和b为常量,ω为角速度。
根据合力的定义,有:Fm=qvBsinθ=qvBsin(ωt)根据合力的定义,有:Fm=qvBsinθ=qvBsin(ωt)根据变量x的定义,有:x=vt即x=(a+bt)t=at+bt²代入F=q(vBsinθ+E)x,得:F=q(vBsinθ+E)(at+bt²)综上所述,当质点的速度v与弦的夹角θ随时间t的变化规律为v=a+bt、θ=ωt时,合力F与变量x的关系式为:F=q(vBsinθ+E)(at+bt²)通过以上练习题,我们能够更好地理解复合场的概念和其对质点受力的影响。
中点e 、f 点射出磁场,求两部分质子的速度之比。
复合场习题1.一束质子沿同方向从正方形的顶点a 射入匀强磁场,分成两部分,分别从 be 边和cd 边的2. 正方形区域abed 中充满匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。
一个氢核从ad 边的中点m 沿 着既垂直于ad 边又垂直于磁场的方向, 以一定速度射入磁场,正好从ab 边中点n 射出磁场。
若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍,其他条件不变,这个氢核射出磁场的位置是 ()A 、 在b 、 n 之间某点 :酬XX1---- 1B 、 在n 、 a 之间某点1' V M««41 X I1iv iC 、 a 点I i< i"i 1 dI 覚 X X耳 1D 、 在a 、 m 之间某点Ar3. 边长为a 的正方形,处于有界磁场中,如图所示,一束电子以 v o 水平射入磁场后,分别从A 处和C 处射出,则V A :V C = ______________ ,所经历的时间之比 t A:t B = ________ 。
4. 如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、 负电子分别以相同速度沿与 x 轴成30°角从原点射入磁场,则正、 负电子在磁场中运动时间之比为 ______________ 。
5. 1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学 奖•若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是( )A •该束带电粒子带负电B .速度选择器的P1极板带正电C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大8•如图所示,水平向右的匀强电场场强为 E ,垂直纸面向里的水平匀强磁场磁感应强度为 带电量为q 的液滴质量为m ,在重力、 电场力和洛伦兹力作用下做直线运动,电液滴的性质和运动的说法中正确的是( ABD )A •液滴可能带负电B .液滴一定做匀速直线运动C .不论液滴带正电或负电,运动轨迹为同一条直线D .液滴不可能在垂直电场的方向上运动X X x xJ X tx X X q 、mX XX X9•带正电量为q 的液滴,质量为 m,在匀强电场E 和匀强磁场B 共同存在的区域,恰好做匀D .在B2磁场中运动半径越大的粒子,荷质比越小6•如图是医用回旋加速器示意图, 其核心部分是两个 D 型金属盒,两金属盒置于匀强磁场中, 并分别与高频电源相连. 现分别加速氘核(12H )和氦核(24He )•下列说法中正确的是() A .它们的最大速度相同 B. 它们的最大动能相同C. 它们在D 形盒内运动的周期相同D •仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能7•电源电动势为 E,内阻为r,滑动变阻器电阻为 R ,开关S 闭合。
电场与磁场
模型1:偏转电场与偏转磁场
1如图所示,在矩形ABCD 区域内,对角线BD 以上的区域存在有平行于AD 向下的匀强电场,对角线BD 以下的
区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出),矩形AD 边长为L ,AB 边长为2L.一个质量为m 、电荷量为+
q 的带电粒子(重力不计)以初速度v0从A 点沿AB 方向进入电场,在对角线BD 的中点P 处进入磁场,并从DC
边上以垂直于DC 边的速度离开磁场(图中未画出),求:
(1) 带电粒子经过P 点时速度v 的大小和方向;
(2) 电场强度E 的大小;
(3) 磁场的磁感应强度B 的大小和方向.
2在如图所示的x o y --坐标系中,0y >的区域内存在着沿y 轴正方向、场强为E 的匀强电场,0y <的区
域内存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场.一带电粒子从
y 轴上的(0,)P h 点以沿x 轴正方向的初速度射出,恰好能通过x 轴上的
(,0)D d 点.己知带电粒子的质量为m ,带电量为q -.h d q 、、均大于0.不计重力的影响.
(1)若粒子只在电场作用下直接到达D 点,求粒子初速度的大小
0v ; (2)若粒子在第二次经过x 轴时到达D 点,求粒子初速度的大小
0v (3)若粒子在从电场进入磁场时到达D 点,求粒子初速度的大小0v ;
3如图,与水平面成45°角的平面MN 将空间分成I 和II 两个区域。
一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子以
速度0v 从平面MN 上的0p 点水平右射入I 区。
粒子在I 区运动时,只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用,
电场强度大小为E ;在II 区运动时,只受到匀强磁场的作用,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向里。
求粒
子首次从II 区离开时到出发点
0p 的距离。
粒子的重力可以忽略。
4如图所示,xoy 平面内存在着沿y 轴正方向的匀强电场,一个质量为m 、电荷量为+q 的粒子从坐标原点O 以速度v0沿x 轴正方向开始运动。
当它经过图中虚线上的(23,)M L L 点时,撤去电场,粒子继续运动一段时间进入一个矩形匀强磁场区域(图中未画出),后又从虚线上的某一位置N 处沿y 轴负方向运动并再次经过M 点,已知磁场方向垂直xOy 平面向里,磁感应强度大小为B ,不计粒子的重力。
求:
(1)电场强度的大小;
(2)N 点的坐标;
(3)矩形磁场的最小横截面积。
5如图21所示,在直角坐标系xoy 的第一、四象限区域内存在边界平行y 轴的两个有界的匀强
磁场:垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。
O 、M 、P 、Q 为磁场边界和x 轴的交点,OM=MP=L ;在第三象限存在沿y 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 L --,
2)的点以速度0v 沿+x 方向射出,恰好经过原点O 处射入区域Ⅰ又从M 点射出区域Ⅰ(粒子的重力不计)。
(1)求第三象限匀强电场场强E 的大小; (2)求区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度B 的大小; (3)若带电粒子能再次回到原点O ,问区域Ⅱ内磁场的宽度至少为多少?粒子两次经过原点O 的时间间隔为多少?
6如图所示,在xoy 平面直角坐标系的第一象限有射线OA ,OA 与x 轴正方向夹角为
30°,OA 与y 轴所夹区域内有沿y 轴负方向的匀强电场,其他区域存在垂直于坐标
平面向外的匀强磁场。
有一质量为m 、电量为q 的带正电粒子,从y 轴上的P 点沿
着x 轴正方向以初速度v0射入电场,运动一段时间后经过Q 点垂直于射线OA 进入
磁场,经磁场偏转,过y 轴正半轴上的M 点再次垂直进入匀强电场。
已知OP=h ,不
计粒子重力,求:
(1)粒子经过Q 点时的速度大小;
(2)匀强电场电场强度的大小;
(3)粒子从Q 点运动到M 点所用的时间。
模型2:加速电场 偏转磁场
1如图所示,相距为R 的两块平行金属板M 、N 正对着放置,S1、S2分别为M 、N 板上的小孔,S1、S2、O 三点
共线,它们的连线垂直M 、N ,且S2O =R.以O 为圆心、R 为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B 、方向垂直
纸面向外的匀强磁场.D 为收集板,板上各点到O 点的距离以及板两端点的距离都为2R ,板两端点的连线垂直
M 、N 板.质量为m 、带电量为+q 的粒子经S1进入M 、N 间的电场后,
通过S2进入磁场.粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计.
(1)当M 、N 间的电压为U 时,求粒子进入磁场时速度的大小v ;
(2)若粒子恰好打在收集板D 的中点上,求M 、N 间的电压值U0;
(3)当M 、N 间的电压不同时,粒子从S1到打在D 上经历的时间t 会不同,求t 的最小值.
2如图所示,在x 轴上方有垂直于xy 平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ;在x 轴下方有沿y 轴负方向的匀强电场,场强为E.一质量为m ,电量为-q 的粒子从坐标原点O 沿着y 轴正方向射出射出之后,第三次到达x 轴时(O 点不算第一次),它与点O 的距离为L 。
求:(1)此粒子射出的速度v (2)在此过程中运动的总路程S(重力不计) O v0 y
x
Ⅰ Ⅱ
M Q
P 图21。