帶電粒子在有界磁場中的運動帶答案

2022-10-13 06:45:02 字數 2201 閱讀 4427

(1)兩板間電壓的最大值um;

(2)cd板上可能被粒子打中的區域的長度s;

(3)粒子在磁場中運動的最長時間tm.

答案 (1) (2)(2-)l (3)

5. 如圖14所示,在某空間實驗室中,有兩個靠在一起的

等大的圓柱形區域,分別存在著等大反向的勻強磁場,磁感應強

度b=0.10 t,磁場區域半徑r= m,左側區圓心為o1,磁圖14

場向裡,右側區圓心為o2,磁場向外,兩區域切點為c.今有質量m=3.2×10-26 kg、帶電荷量q=1.

6×10-19 c的某種離子,從左側區邊緣的a點以速度v=1×106 m/s正對o1的方向垂直射入磁場,它將穿越c點後再從右側區穿出.求:

(1)該離子通過兩磁場區域所用的時間;

(2)離子離開右側區域的出射點偏離最初入射方向的側移距離多大?(側移距離指在垂直初速度方向上移動的距離)

答案 (1)4.19×10-6 s (2)2 m

6. 如圖15所示,在第二象限和第四象限的正方形區域內分別

存在著勻強磁場,磁感應強度均為b,方向相反,且都垂直於

xoy平面.一電子由p(-d,d)點,沿x軸正方向射入磁場區

域ⅰ.(電子質量為m,電荷量為e,sin 53°=)

(1)求電子能從第三象限射出的入射速度的範圍圖15

(2)若電子從(0,)位置射出,求電子在磁場ⅰ中運動的時間t.

(3)求第(2)問中電子離開磁場ⅱ時的位置座標.

7.(2012·海南單科·16)圖20(a)所示的xoy平面處於勻強磁場中,磁場方向與xoy平面(紙面)垂直,磁感應強度b隨時間t變化的週期為t,變化圖線如圖(b)所示.當b為+b0時,磁感應強度方向指向紙外.在座標原點o有一帶正電的粒子p,其電荷量與質量之比恰好等於.不計重力.設p在某時刻t0以某一初速度沿y軸正向從o點開始運動,將它經過時間t到達的點記為a.

(a)     (b)

圖20(1)若t0=0,則直線oa與x軸的夾角是多少?

(2)若t0=,則直線oa與x軸的夾角是多少?

答案 (1)0 (2)

8.如圖5所示, 一足夠長的矩形區域abcd內充滿方向垂直紙面向

裡的、磁感應強度為b的勻強磁場,在ad邊中點o,垂直於磁

場射入一速度方向跟ad邊夾角θ=30°、大小為v0的帶正電粒子.

已知粒子質量為m,電荷量為q,ad邊長為l,ab邊足夠長圖5

粒子重力不計,求:

(1)粒子能從ab邊上射出磁場的v0大小範圍;

(2)如果帶電粒子不受上述v0大小範圍的限制,求粒子在磁場中運動的最長時間.

答案 (1) 二.帶電粒子在復合場中的運動

1如圖所示,勻強電場e方向豎直向下,水平勻強磁場b垂直紙面向裡,三個油滴a、b、 c帶有等量同種電荷。已知a靜止,b、c在紙面內均做勻速圓周運動(軌跡未畫出)。以下說法正確的是

a.a的質量最大,c的質量最小,b、c都沿逆時針方向運動

b.b的質量最大,a的質量最小,b、c都沿順時針方向運動

c.三個油滴質量相等,b沿順時針方向運動,c沿逆時針方向運動

d.三個油滴質量相等,b、c都沿順時針方向運動

2.如圖,用絲線吊乙個質量為m的帶電(絕緣)小球處於勻強磁場中,空氣阻力不計,當小球分別從a點和b點向最低點o運動且兩次經過o點時( )

a小球的動能相同b絲線所受的拉力相同

c小球所受的洛倫茲力相同 d小球的向心加速度不相同

3.質量為m,帶正電為q的小物塊放在斜面上,斜面傾角為α,物塊與斜面間動摩擦因數為μ,整個斜面處在磁感應強度為b的勻強磁場中,如圖11-4-17所示,物塊由靜止開始沿斜面下滑,設斜面足夠長,物塊在斜面上滑動能達到的最大速度為多大?若物塊帶負電量為q,則物塊在斜面上滑動能達到的最大速度又為多大?

4..如圖所示,在互相垂直的水平方向的勻強電場(e已知)和勻強磁場(b已知)中,有一固定的豎直絕緣杆,桿上套有乙個質量為m,電荷量為+q的小球,它們之間的動摩擦因數為,現由靜止釋放小球,試分析小球運動的加速度和速度的變化情況,並求出最大速度。()

5.質量為m,帶電量為q的液滴以速度v沿與水平成45角斜向上進入正交的勻強電場和勻強磁場疊加區域,電場強度方向水平向右,磁場方向垂直紙面向裡,如圖11-4-20所示.液滴帶正電荷,在重力、電場力及磁場力共同作用下在場區做勻速直線運動.試求:

(1)電場強度e和磁感應強度b各多大?

(2)當液滴運動到某一點a時,電場方向突然變為豎直向上,大小不改變,不考慮因電場變化而產生的磁場的影響,此時液滴加速度多少?說明此後液滴的運動情況.

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