
重難點15重力場電場磁場的組合
9Uv物理好資源網(原物理ok網) 9Uv物理好資源網(原物理ok網) 9Uv物理好資源網(原物理ok網)1.如圖所示為一種質譜儀示意圖,由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成.若靜電分析器通道中心線的半徑為
R,通道內均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為
E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場,磁感應強度大小為
B,方向垂直紙面向外。一質量為
m、電荷量為
q的粒子從靜止開始經加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器,由
P點垂直邊界進入磁分析器,最終打到膠片上的
Q點.不計粒子重力,下列說法中正確的是( )
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)A.極板
M比極板
N電勢低
9Uv物理好資源網(原物理ok網)B.加速電場的電壓
9Uv物理好資源網(原物理ok網)C.直徑
9Uv物理好資源網(原物理ok網)D.若一群粒子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點,則該群粒子具有相同的電荷量
9Uv物理好資源網(原物理ok網)2.在光滑絕緣的水平面上建有如圖所示的平面直角坐標系
Oxy,在二、三象限的
y=
L和
y=-
L區域中,存在平行于
y軸且與
y軸正向相反的勻強電場;在一、四象限的正方形區域
abcd內存在豎直向下的勻強磁場,正方形的邊長為2
L,坐標原點
O為
ab邊的中點。一質量為
m的絕緣不帶電小球甲,以速度
v0沿
x軸正向做勻速運動,與靜止在坐標原點的帶正電小球乙發生彈性正碰(碰撞時間很短),乙球的質量為2
m,帶電量為
q,碰撞前后電量保持不變,甲、乙兩球均可視為質點,且
m、
q、
L、
v0均為已知,sin53°=0.8,cos53°=0.6。( )
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)A.碰撞后甲球的速度大小為
9Uv物理好資源網(原物理ok網)B.兩球碰后,若乙球恰從
d點離開磁場則乙球在磁場中的運動時間
9Uv物理好資源網(原物理ok網)C.要使兩球再次相碰,磁感應強度必須大于
9Uv物理好資源網(原物理ok網)D.要使兩球再次相碰,電場強度和磁感應強度大小必須滿足
9Uv物理好資源網(原物理ok網)3.如圖所示,在
x軸上方的空間存在豎直向下的勻強電場,在
x軸下方的空間存在垂直于

平面向外的勻強磁場,電場強度、磁感應強度的大小均未知。一質量為
m、電荷量為
q(

)的粒子從
y軸上

處的
P點以初速度

垂直
y軸向右射出,剛進入磁場時的速度方向與
x軸正方向夾角為

。已知粒子恰好能回到
y軸上的
P點。不計粒子重力。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)求勻強電場的電場強度的大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)求粒子從
P點射出到第一次回到
P點所經歷的時間;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)若改變勻強磁場的磁感應強度大小,將粒子在
P點以不同初速度

垂直
y軸向右射出,要使粒子均能回到
y軸上的
P點,求勻強磁場的磁感應強度大小。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)4.如圖,在
y>0的區域存在方向沿
y軸負方向的勻強電場,場強大小為
E;在
y<0的區域存在方向垂直于
xOy平面向外的勻強磁場。一個氕核

和一個氘核

先后從
y軸上
y=
h點以相同的動能射出,速度方向沿
x軸正方向。已知

進入磁場時,速度方向與
x軸正方向的夾角為60°,并從坐標原點
O處第一次射出磁場。

的質量為
m,電荷量為
q。不計重力。求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)

第一次進入磁場的位置到原點
O的距離;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)磁場的磁感應強度大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)

第一次離開磁場的位置到原點
O的距離。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)5.如圖所示,極板A、B間有

的加速電場,加速電場的右側有電壓可調的偏轉電場
U1,且上極板C帶正電,
S2O為偏轉電場的中線。偏轉電場的極板長為

,間距為

。最右側緊靠偏轉電場的是寬度為

的勻強磁場區域,磁感應強度為

(邊界上也有磁場)、該磁場上下足夠長。現有比荷為

的質子(重力不計),從小孔
S1飄入加速電場,被加速后經
S2沿偏轉電場中線飛入偏轉電場。已知:

,

。試回答下列問題:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)質子飛入偏轉電場的初速度
v0;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)若偏轉電壓

,求質子離開磁場時的位置與
O點間的距離;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)為使質子能進入磁場(即能離開偏轉電場),所加偏轉電壓
U1的最大值;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(4)若保證質子能進入磁場,且從磁場的左邊界離開磁場區城,求質子在磁場中運動的最長時間(計算結果保留2位有效數字)。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)6.如圖所示,真空中有一個半徑

的圓形磁場區域,與
x軸相切于坐標原點
O,磁感應強度

,方向垂直于紙面向外,在圓形磁場區域的右側有一水平放置的正對平行金屬板
M、
N,板間距離為

,板長

,板間中線

的反向延長線恰好過磁場圓的圓心

。若在
O點處有一粒子源,能均勻的向磁場中各個方向源源不斷地發射速率相同、比荷為

且帶正電的粒子,粒子的運動軌跡在紙面內。已知一個沿
y軸正方向射入磁場的粒子,恰能沿直線

方向射入平行板間。不計重力、阻力及粒子間的相互作用力,求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)粒子入射的速度

的大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)若已知兩平行金屬板間電場強度

,則從
M、
N板右端射出平行板間的粒子數與從
O點射入磁場的總粒子的比值

。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)若平行板足夠長,且在平行板的左端裝上一擋板(圖中未畫出),擋板正中間

處有一小孔,恰能讓單個粒子通過,且在兩板間加上沿
y軸負方向的勻強電場
E和垂直

平面向里的勻強磁場

,要使粒子能從兩極板間射出。求電場強度
E的大小范圍。(提示:帶電粒子在復合場中的運動可以看成勻速直線運動和勻速圓周運動的合運動)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)7.如圖所示,在直角坐標系內,

射線(
O為頂點)與
y軸夾角為30°,

與
y軸所圍區域內存在垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度為
B,

與
x軸之間存在勻強電場,方向沿
x軸負方向。一個帶電粒子經加速電壓
U加速后,以與

平行的速度從
N點進入磁場,

間距為

,帶電粒子從

上的某點
A(圖中未畫出)垂直于

離開磁場,從
x軸上的某點
C(圖中未畫出)垂直于
x軸離開電場,不計粒子的重力。求∶
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)帶電粒子的電性及比荷;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)帶電粒子在第一象限中的運動時間;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)勻強電場的電場強度。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)8.如圖所示,在
xoy平面內,第
一象限中有勻強電場,場強大小為
E,方向沿
y軸正方向,在
x軸的下方有勻強磁場,方向垂直于紙面向里,有一個質量為
m,電荷量為
q的帶負電的粒子(不計重力),從
y軸上的
P點以初速度

垂直于電場方向進入電場。經電場偏轉后,沿著與
x軸正方向成

進入磁場,并能垂直于
y軸進入第三象限。求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)
p點離坐標原點的距離
y;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)勻強磁場的磁感應強度;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)粒子從
P點開始到離開磁場所用的時間
t。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)9Uv物理好資源網(原物理ok網)9Uv物理好資源網(原物理ok網)9.如圖所示裝置中,區域Ⅰ和Ⅲ中分別有豎直向上和水平向右的勻強電場,電場強度分別為
E1和
E2;Ⅱ區域內有垂直向外的水平勻強磁場,磁感應強度為
B。一質量為
m、帶電量為
q的帶負電粒子(不計重力)從左邊界
O點正上方的
M點以速度
v0水平射入電場,經水平分界線
OP上的
A點(圖中未畫出)與
OP成60°角射入Ⅱ區域的磁場,并垂直豎直邊界
CD進入Ⅲ區域的勻強電場中。求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)粒子在Ⅱ區域勻強磁場中運動的軌道半徑;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)
O、
M間的距離;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)粒子從
M點出發到第二次通過
CD邊界所經歷的時間。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網) 9Uv物理好資源網(原物理ok網)10.如圖所示,在平面直角坐標系

的第Ⅱ、Ⅲ象限內放置著兩個帶有等量異種電荷的帶電平行板,板間電壓為
U,間距為

,平板內部存在著垂直于坐標平面向外的勻強場,磁感應強度大小為

;第Ⅰ、Ⅳ象限內存在半徑為
L的圓形勻強磁場,磁場圓心在

點,磁場方向垂直于坐標平面向里,在第Ⅰ象限內縱坐標

的區域內存在方向沿著y軸負方向的勻強電場。現有一電荷量為

,質量為
m的粒子,從

處以水平速度沿
x軸正方向射出,恰好從坐標原點
O進入磁場,然后從

點射出磁場進入電場區域且恰好未穿出電場。(粒子重力可忽略不計)求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)平行板的上極板帶何種電荷,圓形區域內磁場的磁感應強度大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)第Ⅰ象限

的區域內勻強電場的場強大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)粒子從

處開始沿
x軸正方向運動到再次回到
x軸所用時間。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)11.如圖所示,在平面直角坐標系

內,圓形區域半徑為

,在

點與

軸相切且關于

軸對稱。bc是圓形區域與

軸平行的一條直徑,圖中虛線是一條過b點的切線,虛線上方有沿

軸負方向的勻強電場,場強大小未知;圓形區域內有垂直

平面向外的勻強磁場;某帶正電粒子,質量為

,帶電量為

,以速度

從

點垂直

軸進入電場中,然后從b點進入磁場,最后從c點離開磁場。已知
a點縱坐標

,帶電粒子的重力忽略不計。求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)勻強電場的電場強度

;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)勻強磁場的磁感應強度
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)粒子從

點運動到達

軸的時間。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)12.如圖,在平面直角坐標系
xOy中,直角三角形區域
ABC內存在垂直紙面向里的勻強磁場
B1,線段
CO=
OB=
L,
θ=30°;第三象限內存在垂直紙面的勻強磁場
B2(圖中未畫出),過
C點放置著一面與
y軸平行的足夠大熒光屏
CD;第四象限正方形區域
OBFE內存在沿
x軸正方向的勻強電場。一電子以速度
v0從
x軸上
P點沿
y軸正方向射入磁場,恰以
O點為圓心做圓周運動且剛好不從
AC邊射出磁場;此后電子經第四象限進入第三象限,經過
y軸時速度方向與
y軸負方向成60°角,最后到達熒光屏時速度方向恰好與熒光屏平行。已知電子的質量為
m、電荷量為
e,不計電子的重力,求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)
P點距
O點的距離
d;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)電子在電場中的運動時間
t;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)第三象限內的磁感應強度
B2的大小。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)13.如圖所示,在平面直角坐標系
xOy中,等腰三角形
ABC區域內左半部分有方向垂直紙面向外磁感應強度大小
B1=1T的勻強磁場,右半部分有方向垂直
x軸向下的勻強電場,邊界上有磁場或電場。在
x軸
OA段上的
P點(圖中未畫出)有一粒子源(大小可忽略),能垂直
x軸在紙面內以速度
v0(未知)向磁場射人質量
m=2.4×10
-7 kg。電荷量
q=1×10
-5 C的帶正電粒子。粒子源射出的粒子恰好不從磁場的
AC邊界射出且垂直于
y軸射人電場,也恰好不從電場的BC邊界射出。已知
A、B、C三點的坐標分別為(-3 m,0)、(3 m,0)和(0,4 m),不計粒子受到的重力。求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)P點的坐標和粒子射入磁場的速度大小
U0;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)勻強電場的電場強度大小
E;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)粒子在磁場和電場中運動的總時間
t總。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)14.如圖1所示,水平直線
MN上方有豎直向下的勻強電場,場強

,
MN下方有垂直于紙面的勻強磁場,磁感應強度
B隨時間
t周期性變化的規律如圖2所示,規定垂直紙面向外為磁場正方向,在

時,將一帶正電的粒子從電場中的
O點處由靜止釋放,在

時通過
MN上的
P點進入磁場,經過一段時間后,粒子最終打在足夠大的擋板上。已知擋板位于
P點左側且垂直于
MN,擋板與
P點間的距離為100cm;粒子的比荷

,不計粒子的重力;計算中取

。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)求粒子從
P點進入磁場時速度的大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)在

至

時間內,求粒子運動的軌道半徑和周期;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)求粒子從
O點出發運動到擋板所需的時間。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)9Uv物理好資源網(原物理ok網)9Uv物理好資源網(原物理ok網)15.人類研究磁場的目的之一是為了通過磁場控制帶電粒子的運動,某控制帶電粒子運動的儀器原理如圖所示,區域
PP′
M′
M內有豎直向下的勻強電場,電場場強為
E=1×10
3V/m,寬度為
d=0.05m,長度為
L=0.40m;區域
MM′
N′
N內有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為
B=2.5×10
-2T,長度也為
L=0.40m,磁場寬度足夠。比荷為

的帶正電的粒子以水平初速度從
P點射入電場。邊界
MM′不影響粒子的運動,不計粒子重力。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)若帶電粒子以水平初速度
v0=8×10
5m/s從
P點射入電場后,求粒子從
PP′
M′
M區域射出的位置;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)當帶電粒子射入電場的水平初速度為多大時,粒子只進入磁場一次就恰好垂直
P′
N′邊界射出。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)16.如圖所示,平行金屬板
MN水平放置,板間距為
d,板長為

,板間接有恒定電壓,兩板間電場可看做勻強電場,且兩板外無電場。緊鄰金屬板右側有垂直紙面向里的勻強磁場,邊界線為
CD.線狀離子源均勻發射出大量比荷為
k的粒子,粒子以相同的速度由板的左側進入板間,粒子速度方向與板平行,若有50%的粒子能從板間射出,不計粒子間的相互作用及粒子重力。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)求兩極板所加電壓
U的大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)射出的粒子經磁場偏轉后能全部回到板間,求磁感應強度
B的最小值。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)17.如圖所示,在平直角坐標系

的第Ⅰ象限內有沿

軸正方向的勻強電場,質量為

、電荷量為

的帶電粒子,在

軸上坐標為

的

點,以大小為

的速度沿

軸正方向射入電場,從

軸上坐標為

的

點進入處在第四象限內垂直于坐標平面向里的有界勻強磁場(圖中未畫出),

為磁場邊界上一點。粒子出磁場后速度沿

軸負方向,并經過

軸的位置坐標為

。不計粒子的重力,求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)勻強電場的電場強度

的大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)勻強磁場的磁感應強度

的大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)若有界磁場為圓形,且圓與

軸相切于

點,則圓面積多大。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)18.如圖所示,
xOy坐標平面的第一象限內,下方為勻強電場,上方為勻強磁場
B1,邊界如圖所示,其中勻強電場
E=1000V/m,方向沿
y軸正向,大小為
B1=1T的勻強磁場垂直紙面向里,第二象限中存在
B2=2T的勻強磁場,方向垂直紙面向里。現有大量比荷為

=2×10
3C/kg的粒子,從
x軸上由靜止釋放,經電場加速后進入
B1區域,最終到達
y軸,且所有粒子均垂直穿過
y軸。求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)第一象限內勻強電場和勻強磁場
B1的邊界曲線應滿足的方程;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)
y軸上
yP=2m處存在
P點,經過
P點時粒子的最大速度
vm;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)能夠經過題(2)中
P點的所有粒子,其釋放點的橫坐標滿足的條件。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)19.如圖所示,在紙面上的矩形
ABCD區域內,對角線
BD以上的區域有電場強度大小為
E、方向平行于
AD向下的勻強電場,對角線
BD以下的區域有方向垂直紙面的勻強磁場(圖中未畫出),
AD邊長為
L、
AB邊長為2
L。一帶電粒子以大小為
v0的初速度從
A點沿
AB方向進入電場,從對角線
BD的中點
P進入磁場,并從
DC邊上的
M點垂直于
DC邊離開磁場。不計粒子所受重力。求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)粒子的比荷

;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)粒子到達P點時速度
v的大小和方向;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)磁場的磁感應強度大小
B。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)20.如圖所示,一個質量為

帶電荷量

的帶電微粒(不計重力),從貼近左側板的位置

由靜止開始經寬為

,電壓為

加速電場加速后經

,從偏轉電壓為

(未知)、板間距和板長均為

的偏轉電場左側正中間位置水平射入兩平行金屬板間,偏轉電場右側是區域足夠大垂直紙面向里的勻強磁場。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)若微粒能射入右側勻強磁場區域,求

的最大值;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)滿足(1)條件且

取最大值時,微粒經磁場運動后射出磁場時偏轉電場正好反向(

大小不變),微粒恰能經

返回到初始位置

,求磁感應強度

的大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)求(2)問情景下微粒從

到第一次返回

所需的時間?
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)21.如圖所示,在
xoy平面的第Ⅰ、Ⅳ象限內存在電場強度大小
E=10V/m、方向沿
x軸負方向的勻強電場;在第Ⅱ、Ⅲ象限內存在磁感應強度大小
B=1T、方向垂直
xoy平面向外的勻強磁場。一個比荷

的帶正電粒子在
x軸上橫坐標
x=0.08m處的
P點以
v0=16m/s的初速度沿
y軸正方向開始運動,不計帶電粒子所受的重力。求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)帶電粒子開始運動后第一次通過
y軸時距
O點的距離

;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)帶電粒子運動的周期
t。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)22.如圖所示,在平面直角坐標系
xoy的第二象限內有平行于
y軸的勻強電場,電場強度大小為
E,方向沿
y軸負方向。在第一、四象限內有一個半徑為
R的圓,圓心坐標為(
R,0),圓內有方向垂直于
xoy平面向里的勻強磁場。一帶正電的粒子(不計重力),以速度為
v0從第二象限的
P點,沿平行于
x軸正方向射入電場,通過坐標原點
O進入第四象限,速度方向與
x軸正方向成

,最后從
Q點平行于
y軸離開磁場,已知
P點的橫坐標為

。求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)帶電粒子的比荷

;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)圓內磁場的磁感應強度
B的大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)帶電粒子從
P點進入電場到從
Q點射出磁場的總時間。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)23.如圖所示,平面直角坐標
xOy的第一象限內存在著有界勻強磁場和勻強電場直線
y=
d與
y軸相交于
P點,磁場分布在
x軸與直線
y=
d之間,方向垂直紙面向里;電場分布在直線
y=
d上方,電場強度為
E,方向豎直向下質量為
m、電荷量為
q的帶正電荷的粒子從坐標原點
O垂直磁場方向射入,射入時的速度大小為
v0,方向與
x軸正方向成60°,并恰好從
P點離開磁場。(不計粒子的重力)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)求磁場的磁感應強度大小B;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)若將磁感應強度大小變為

,其他條件不變,求∶
9Uv物理好資源網(原物理ok網)①粒子能達到的縱坐標的最大值
ym;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)②粒子在第一象限內運動的時間
t。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)24.如圖所示,寬度為

兩平行豎直邊界

間有一水平勻強電場,

右側有一半徑為

的圓形勻強磁場區域,

為圓心,磁場方向垂直紙面向里。一質量為

、電荷量為

的粒子在邊界

上的

點由靜止釋放,經電場加速后,以速度

沿軸線

進入磁場區域,最終從磁場區域邊界上

點離開磁場,且

。不計粒子重力。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)求勻強電場的電場強度

的大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)求勻強磁場的磁感應強度

的大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)若在圓形磁場右側還存在著另一個矩形磁場區域,其一條邊平行于

,磁場方向垂直于紙面所在平面,粒子經過該磁場偏轉后恰好又能回到

點,求矩形磁場的最大磁感應強度及對應的最小面積。
9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)25.如圖所示,在
xoy平面第Ⅱ象限內有一長

,寬為

的長方形區域,存在方向垂直
xoy平面向里、大小

的勻強磁場。一離子源從長方形頂角處沿左邊界豎直向上射入磁場,其速度大小從

到

連續變化。在
y軸右側寬度

的區間內存在沿
x方向的勻強電場。在這群離子中,以速度為

入射的粒子打在

處,不計重力和粒子間的相互作用。求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)離子比荷

;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)這群離子僅經過磁場偏轉直接通過
y軸上的區間范圍;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)若經過

處的離子恰能返回
y軸,現僅將粒子源水平向右移動0.04m,其它條件不變,求返回
y軸的離子的速度大小范圍。
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9Uv物理好資源網(原物理ok網)26.圖所示,在平面直角坐標系
xo
y內,第一象限的等腰直角三角形
MNP區域內存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場,
y<0的區域內存在著沿
y軸正方向的勻強電場。一質量為
m,電荷量為
q的帶電粒子從電場中
Q(-2
h,-
h)點以速度
v0水平向右射出,經坐標原點
O射入第一象限,最后以垂直于
PN的方向射出磁場。已知
MN平行于
x軸,
N點的坐標為(2
h,2
h),不計粒子的重力,求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)電場強度的大小
E和磁感應強度的大小
B;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)粒子在磁場中運動的時間;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)若將磁感應強度大小改為
B1,使得粒子剛好不能從
PN射出磁場,求
B1的大小。
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9Uv物理好資源網(原物理ok網)27.如圖所示,在直角坐標系中,在第三象限有一平行
x軸放置的平行板電容器,板間電壓
U=200V。現有一質量
m=1.0×10
-10kg,帶電荷量
q=+1.0×10
-8C的粒子(不計重力),從下極板處由靜止開始經電場加速后通過上極板上的小孔,垂直
x軸從
A點進入第二象限的勻強電場中,電場方向水平向右。粒子在電場中從
B點與
y軸成45°進入第一象限,第一象限中有向外的勻強磁場,粒子隨后垂直經過
x軸上的
C點,已知
OC=(2+2

)m。求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑
r;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)勻強電場場強
E的大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)勻強磁場
B的大小。
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9Uv物理好資源網(原物理ok網)28.在平面坐標系第Ⅰ象限內有沿
x軸負方向的勻強電場,虛線
PQ為在同一平面內的豎直直線邊界,在第Ⅱ、Ⅲ象限內虛線
PQ與
y軸之間有垂直坐標平面向里的大小為
B的勻強磁場。
C、D兩個水平平行金屬板之間的電壓為
U。一質量為
m、電荷量為
q的帶正電的粒子(不計粒子重力)從靠近
D板的
S點由靜止開始做加速運動,從
x軸上

處的
A點垂直于
x軸射入電場,粒子進入磁場時速度方向與
y軸正方向

,不計粒子的重力。要使粒子不從
PQ邊界射出,求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)粒子運動到
A點的速度大小

;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)勻強電場的場強大小
E;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(3)虛線
PQ與
y軸之間磁場的最小寬度
d。9Uv物理好資源網(原物理ok網)
9Uv物理好資源網(原物理ok網)29.如圖甲所示,空間存在垂直紙面向里的有界勻強磁場區域,磁感應強度大小為

,虛線

、

為其豎直邊界,圓弧

為其半圓邊界,圓心為

,半徑為

,

、

、

、

與圓心

共線,

。在邊界左側平行于豎直邊界放置一平行板電容器MN,極板N上有一粒子源,可產生比荷為

、帶負電、初速度為零的粒子。極板M上有一小孔,粒子源、小孔和

點正對,粒子可通過

點垂直邊界

射入磁場區域。現將電容器MN接入如圖乙所示的正弦交變電源,粒子在平行極板間加速時間極短,不計粒子間的相互作用及粒子的重力。求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)電壓為峰值時進入極板間的粒子在磁場中運動的半徑;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)粒子在磁場中運動的最短時間及這些粒子從極板N發射的時刻(最短時間保留一位有效數字)。
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9Uv物理好資源網(原物理ok網)30.如圖所示,在
xOy坐標系中,有垂直坐標平面向里的勻強磁場和沿
y軸正向的勻強電場,勻強磁場的磁感應強度為
B,電場和磁場的分界線為
MN,
MN穿過坐標原點和二、四象限,與
y軸的夾角為
θ=30°。一個質量為
m、帶電量為
q的帶正電粒子,在坐標原點以大小為
v0、方向與
x軸正向成
θ=30°的初速度射入磁場,粒子經磁場偏轉進入電場后,恰好能到達
x軸。不計粒子的重力,求:
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(1)勻強電場的電場強度大小;
9Uv物理好資源網(原物理ok網)(2)粒子從
O點射出后到第三次經過邊界
MN時,粒子運動的時間。
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