如图所示,质量为m、电荷量为e的电子从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限内,射入时的速度方向不同,但大

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-01
(2012?湖南模拟)如图所示,电荷量为e、质量为m的质子从坐标原点O处沿xOy平面射入第二象限内的各个不同

解:(1)设质子在磁场中运动的半径为R,由牛顿第二定律得:ev0B=mv20R得:R=mv0eB沿x轴负方向射入的质子的偏转角最大,穿过y轴时离坐标原点O的距离最大为:ymax=2R=2mv0eB.(2)如图所示,初速度沿x轴负方向的质子沿弧OA运动到荧光屏MN上的P点;初速度沿y轴正方向的质子沿弧OC运动到荧光屏MN上的Q点;由几何知识可得:PQ=R=mv0eB.(3)取与x轴负方向成θ角的方向射入的质子为研究对象,其射出磁场的点为E(x,y),因其射出后能垂直打到屏MN上,故有: x=Rsinθ y=R+Rcosθ即:x2+(y-R)2=R2又因为质子沿x轴正方向射入时,射出的边界点为A点;沿y轴正方向射入时,射出的边界点为C点,故所加最小面积的磁场的边界是以(0,R)为圆心、R为半径的圆的一部分,如图中实线圆弧所围区域,所以磁场范围的最小面积为:S=34πR2+R2-14πR2=(π2+1)(mv0eB)2答:(1)质子穿过y轴时离坐标原点O的最大距离是2mv0eB;(2)质子打到荧光屏上范围的长度是mv0eB;(3)所加磁场区域的最小面积为(π2+1)(mv0eB)2.

设磁场中运动的半径为R,牛顿第二定律得:ev0B=mv02R解得:R=mv0Be带入数值解得:R=0.1m当把荧光屏MN向左移动时,屏上光斑长度和位置保持不变,说明电子出射方向平行,都沿-x方向,所加磁场为圆形,半径为R=0.1. (1)电子从y轴穿过的范围:初速度沿y轴正方向的粒子直接过y轴速度方向在与x方向成300的粒子,转过的角OO2A 为1200,粒子从y轴穿过的范围:0---3R,即0--310m;(2)如图所示,初速度沿y轴正方向的粒子,yC=R速度方向在与x方向成300的粒子,转过的圆心角∠OO2B为1500 圆心角∠O2OA=θ=300yB=R+Rcosθ荧光屏上光斑的长度:为yB-yC=32R=320m(3)粒子旋转的周期:T=2πRv0=2πmqB=π×10-8S在磁场中的时间差:t1=112T出磁场后,打到荧光屏的时间差:t2=R2v0从最高点和最低点打到荧光屏MN上的粒子运动的时间差:t=t1-t2=(π12+0.5)×10-8S(4)最小磁场范围就是所有粒子运动的范围,如下图阴影部分:答:(1)粒子从y轴穿过的范围为320m;(2)荧光屏上光斑的长度320m;(3)从最高点和最低点打到荧光屏MN上的粒子运动的时间差为(π12+0.5)×10-8S;

解答:(1)如图所示,要求光斑的长度,只要找到两个边界点即可.初速度沿x轴正方向的电子沿弧OA运动到荧光屏MN上的P点;初速度沿y轴正方向的电子沿弧OC运动到荧光屏MN上的Q点.   
设粒子在磁场中运动的半径为R,
由牛顿第二定律得:ev0B=m
v2

  • 如图,ABCD是边长为a的正方形.质量为m、电荷量为e的电子以大小为v 0...
    答:圆弧 AEC 是所求的最小磁场区域的一个边界.为了决定该磁场区域的另一边界,我们来考察射中A点的电子的速度方向与BA的延长线交角为θ(不妨设 0≤θ< π 2 )的情形.该电子的运动轨迹qpA如图所示. 图中,圆 AP 的圆心为O,pq垂直于BC边,由③式知,圆弧 AP ...
  • 如图所示,一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S,无初速度...
    答:A、带电粒子在加速电场中运动,由动能定理有:eU=12mv2得粒子进入磁场时的速率为:v=2eUm.故A正确.B、C、粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有:evB=mv2r解得:r=mvBe=mBe2eUm=1B2mUe.所以周期T=2πrv=2πv?mvBe=2πmBe,粒子在磁场中运动的时间t=T2=π...
  • 如图所示,电子质量为m,电荷量为e,以速度V0与x轴成θ角射入磁感应强度为...
    答:解答:解:过O点和P点作速度方向的垂线,两线交点C即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心,电子运动轨迹如图所示;(1)电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qv0B=mv02R,解得电子轨道半径:R=mv0qB,由几何知识得:OP=2Rsinθ=2mv0qBsinθ;(2)由图示...
  • 质量为m、电荷量为e的电子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场...
    答:在磁场中带电粒子所受向心力即由带电粒子所受洛伦磁力提供,所以由F=mv^2/r,F=Bqv可得电子做圆周运动的轨道半径r=mv/Bq。由w=2π/T,v=wr所以v=2πr/T,此时向心力公式F=4mπ^2r/T^2,洛伦磁力F=2πBqr/T,两式联立得电子的运动周期为T=2πm/Bq ...
  • 高二物理如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以vo的速度沿垂直电场线...
    答:注:本题应该给a粒子的电量,或高速电子电量为e,下面我们不妨设 a 粒子电量为q(也是2e)解:粒子在电场做类平抛运动 (1)粒子:水平方向,匀速运动,由运动学规律知 d=v0t,整理得t=d/v0 (2)粒子:水平方向匀速运动,vx=v0 竖直方向,匀加速运动,vy=at,由牛顿第二定律知Eq=ma 且速度...
  • 如图所示,一个电子(质量为m)电荷量为e,以初速度v0沿着匀强电场的电场...
    答:由X=V0t-1/2at^2得电子进入电场的最大距离X=V0^2 m/(Eq)-Eq V0^2 m^2/(2 m E^2 q^2)=(2 V0^2 m - V0^2 m)/(2Eq)=(V0^2 m)/2Eq(3)有能量守恒得,电子进入电场最大距离的一半时的动能即为电场力做负功(W==EqL)时L的一半,故此时动能为1/2W==1/2 Eq (V0...
  • (10分)如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v 0 的速度沿垂直电场线...
    答:(1) (2) (3) 试题分析:(1) 根据类平抛运动的规律,水平方向为匀速直线运动: 即 (2)由B点速度合成图可知: 且 ∴ (3)由A到B过程中由动能定理可知: 点评:此类题型考察了类平抛运动规律、动能定理在电场类问题中的运用 ...
  • 如图所示,质量为m、电荷量为e的质子以某一初动能从坐标原点O沿x轴正...
    答:AC 试题分析:质子在只有电场存在时,动能由 变为 ,由动能定理可知电场力做功为: ,解得: ,由此可判断,选项A正确,B错误.质子在只有磁场存在时,质子做匀速圆周运动,由题意可知,运动半径为d,由半径公式有: 设质子进入磁场时的速度为v,则速度为: ,以上两式联立得: ,以...
  • 如图所示,一个质量为m、电荷量为e、初速度为零的质子,经电压为U的电场...
    答:(1)根据能的转化和守恒定律,有:eU=12mv20得:v0=2eUm(2)质子打到第一块板上后速度与原速度方向垂直,仍以大小为v0的速度垂直于磁场方向运动.显然,质子将以半径R在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动,转动一周后打到第一块板的下部.由于不计板的厚度,所以质子从第一次打到板到第二...
  • 如图所示,电荷量为-e、质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向进入匀强...
    答:解答:解:电子进入匀强电场后在电场力作用下做匀变速曲线运动.根据运动的分解可知,电子在垂直于场强方向上做匀速直线运动.将B点的速度分解(如图) vv0cos60°=2v0电子从A运动到B,由动能定理得-eUAB=12mv2-12mv02UAB=?3mv022e.答:A、B两点间的电势差为UAB=?3mv022e.