如图所示在两极板间存在匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场Ⅰ,一带电量为+q,质量为m的粒子恰能以速度υ

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-30
(2012?揭阳一模)如图所示在两极板间存在匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场Ⅰ,一带电量为+q,质量为m

(1)由题可知粒子在极板间受电场力和洛伦兹力平衡,由粒子带正电可得电场强度方向竖直向上,设大小为E,有:qE=Bqv…①解得:E=Bv(2)从O1进入磁场Ⅱ偏转后从点S飞出,如图,设轨道半径为R2,由几何关系得:S=2R2 …②又2Bqv=mv2R2…③解得:S=mv Bq(3)由题可知撤去电场后粒子恰能飞出极板并回到O点,其轨迹如图所示:设在磁场Ⅰ中偏转半径为R1,则:Bqv=mv2R1…④联立③④得:R1=2R2 …⑤由几何关系得:dR1?d=R2R1…⑥联立⑤⑥解得R2=32d…⑦O3O1=R22?d2=52d…⑧故磁场Ⅱ区域的宽度至少为O1N=32d+52d=3+52d 答:(1)两极板间匀强电场的电场强度的大小为Bv,方向竖直向上;(2)粒子经过磁场Ⅱ后从左边界射出的位置S距O1的距离是mvBq;(3)磁场Ⅱ区域的宽度至少为3+52d.

A、B、小球进入电磁场时速度大小恰为EB,电场力和洛伦兹力相等,由于小球向下运动时,速度会增加,小球所受的洛伦兹力增大,将不会再与小球所受的电场力平衡,不可能做匀加速直线运动,也不可能做匀速直线运动,故A正确,B错误;C、D、小球进入电磁场时速度大小恰为EB,电场力和洛伦兹力相等,由于小球向下运动时,速度会增加,小球所受的洛伦兹力增大,故会克服电场力做功,电势能一定增加,但合力做功的正负情况未知,不能确定动能的变化情况,故C错误,D正确;故选:AD.

解:
1)由题可知粒子在极板间受电场力和洛伦兹力平衡,由粒子带正电可得电场强度方向竖直向上,设大小为E,有:
  ①
解得:
2)从O 1 进入磁场Ⅱ偏转后从点S飞出,如图,设轨道半径为R 2 ,由几何关系得: 

又 ③
解得:
3)由题可知撤去电场后粒子恰能飞出极板并回到O点, 其轨迹如图所示:
设在磁场Ⅰ中偏转半径为R 1 ,则:

联立③④得: ⑤
由几何关系得: ⑥
联立⑤⑥解得 ⑦

故磁场Ⅱ区域的宽度至少为 ⑨。



  • 如图所示,在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子...
    答:动能更会减少.选项A错误.B:增大磁感应强度即增大了洛伦兹力,不符合上面的分析.选项B错误.C:增加电场强度即增大电场力,使粒子向电场力方向偏转,这样电场力做正功,所以动能会增大.选项C正确.D:改变电性,两力同时反向,磁场力仍大于电场力,所以粒子动能仍会减少.选项D错误.故选:C ...
  • ...如图所示,两竖直平行板间同时存在匀强电场和匀强磁场,电场的场强为...
    答:速度增大后洛沦兹力大于电场力,液滴要向右偏转,向右下方做曲线运动,洛沦兹力的方向向右上方,如果这个力大于重力,则液滴的速度可能减小。由上述分析可知,液滴不可能做匀速直线运动。A错。再由于洛沦兹力是变力,所以合力也是变力,液滴不可能做匀变速运动。B错。液滴一开始的速度一定是增大的,...
  • 如图所示,在平行板电容器的两板之间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电 ...
    答:(1):离子在两板间时有:qE=qvB1 解得:v=EB1=2×1050.4m/s=5.0×105m/s (2)根据牛顿第二定律,由洛伦兹力提供向心力,则有:B2qv=mv2r,解得:r=mvB2q=8×10?26×5×1050.5×8×10?19m=0.1m,因从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射向磁场区,所以离子...
  • 如图所示,在两个平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子...
    答:磁场不会做功,那就是电场力太小,磁场力太大,粒子爬到电势高的地方 减小速度,电场力qE仍不变,但磁场力qvB变小,如果能使磁场力小于电场力,那么电场力就有机会做正功,把粒子推到电势低的地方,同时转化为其动能。
  • 如图所示,在平行板电容器的两板之间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电 ...
    答:(1)5.0×10 5 m/s(2)0.1m≤x≤ (3) (4)B 2 ´≥0.60T 在有界磁场中带电粒子的运动经常涉及到临界问题,本题中带电粒子刚好穿出的临界条件就是与磁场边界相切,计算过程中的思路是先找圆心,后求半径(1):离子在两板间时有: 解得:v=5.0×10 5 m/s ...
  • 两块金属板a、b平行放置,板间存在与匀强电场正交的匀强磁场,假设电场...
    答:为△ E K =eE y 1 =e U d y 1 =8.8×1 0 -18 J=55eV .答:(1)磁感应强度B的大小为2.5×10 -4 T; (2)若撤去磁场,电子穿过电场时偏离人射方向的距离为1.1×10 -2 m,电子通过场区后动能增加55eV.
  • ...直线MN与两平行极板垂直.两极板之间存在匀强电场,电场强度大小为E...
    答:须打到挡板上如图所示的位置O则挡板与MN的距离应为:s=(2rcos30°+d)sin60°解得:s=(32+1)d(3)设粒子第n次通过磁场的速度为vn,由动能定理可得nqEd=12mv2n(n=1,2,3,…)由于qvnBn=mv2nr所以有Bn=nB=9nmE2qd粒子第n次在磁场中运动的周期Tn=2πmqBn=2π32mdnqE粒子...
  • ...N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁
    答:解答:解:油滴自由下落,进入两板间电、磁场时的初速为v=2gh=2×10×5×10?2m/s=1m/s油滴进入电、磁场后,受力情况如图所示,重力mg=10-4×10N=10-3N电场力F电=qE=2×10?6×500N=10?3N=mgF磁=qvB=mv2R 带电油滴进入两极板间,受电场力与重力平衡,在磁场力的作用下,它做...
  • ...平行金属板间,有如图5所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场.α粒子以...
    答:α粒子恰能沿直线飞出离子速度选择器,根据左手定则判断可知,离子受的洛伦兹力方向向上,电场力方向向下,此时洛伦兹力与电场力二力平衡,应该有:qv0B=qE,即v0B=E.(1)若改为粒子的电荷量,根据平衡条件得:q′v0B=q′E,即v0B=E,该等式与粒子的电荷量无关,所以质子仍沿直线运动,...
  • 如图所示,现有一带正电的粒子能够在正交的匀强电场和匀强磁场中匀速直线...
    答:因力的方向与运动方向垂直,则粒子将无法沿直线穿过,故B错误;C、若只增大U,其他条件不变,则合力方向竖直向下,且与粒子运动方向垂直,则粒子不可能然直线穿过;D、板间电压不变,减小d,其他条件不变,则粒子所受电场力增长,则粒子所受合力方向竖直向下,故粒子将向下偏,故D正确;故选:AD ...