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5.畫出粒子運(yùn)動軌跡.靈活選擇不同的運(yùn)動規(guī)律. [應(yīng)用2]空間存在水平方向正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場.其大小分別為E=10 N/C.B=1 T.方向如圖所示.有一質(zhì)量m=2.0×lO-6kg.帶正電荷q=2.0×lO-6C的微粒.在此空間做直線運(yùn)動.試求其速度大小和方向. 導(dǎo)示: 微粒不可能做變速直線運(yùn)動.否則和v方向垂直的洛倫茲力的變化將使合外力與速度方向不同而做曲線運(yùn)動.故微粒只能做勻速直線運(yùn)動.微粒受重力.電場力和洛倫茲力在同一豎直平面內(nèi).合力為零.如圖所示.則 即微粒以20 m/s與電場方向成60°角斜向上的速度做勻速直線運(yùn)動 [應(yīng)用2]帶電液滴從h高處自由落下.進(jìn)入一處勻強(qiáng)電場與勻強(qiáng)磁場互相垂直的區(qū)域.磁場方向垂直紙面.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電場強(qiáng)度為E.已知液滴在此區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動.如圖所示.由此可得圓周的半徑是多少? 導(dǎo)示: 設(shè)帶電液滴的質(zhì)量為m.帶電荷量為q.剛進(jìn)入電場.磁場區(qū)域時的速度為v.則有: 自由下落過程 進(jìn)入電.磁場區(qū)域后重力和電場力為恒力.要做勻速圓周運(yùn)動.則必有:qE=mg [應(yīng)用2]如圖所示.質(zhì)量為m.電荷量為q的帶正電粒子.以初速v0垂直射入相互正交的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B.從P點(diǎn)離開該區(qū)域的速率為vP.此時側(cè)移量為s.下列說法中正確的是 A.在P點(diǎn)帶電粒子所受磁場力有可能比電場力大 B.帶電粒子的加速度大小恒為 C.帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)的速率 D .帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)的速率 導(dǎo)示:帶電粒子進(jìn)入電場時.受到的電場力FE=Eq豎直向上.受到的磁場力FB=Bqv豎直向下.由于這時FE>FB.粒子向上偏轉(zhuǎn)且能從P點(diǎn)射出,粒子在側(cè)移過程中.電場力對其做正功.其速率v不斷增大.FB亦隨之增大.故到達(dá)P點(diǎn)時有可能使FB>FE.選項(xiàng)A正確.帶電粒子進(jìn)入該區(qū)域后.蘆FB.FE通常不在同一直線上.加速度a除進(jìn)入瞬間為外.其他各處均不為該值.選項(xiàng)B錯.由于帶電粒子在正交電.磁場中受洛倫茲力和電場力.做變加速運(yùn)動.其軌跡既非圓弧.亦非拋物線.不能用勻變速運(yùn)動有關(guān)規(guī)律求解vP.可考慮用動能定理求解.在以上過程中洛倫茲力對帶電粒子不做功.電場力對其做正功.則有 .C正確.故選AC. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示,空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場.左側(cè)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E、方向水平向右,電場寬度為L;中間區(qū)域及右側(cè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向垂直紙面向外和向里.一個質(zhì)量為m、電量為q、不計(jì)重力的帶正電的粒子從電場的左邊緣的O點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,穿過中間磁場區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)域后,又回到O點(diǎn),然后重復(fù)上述運(yùn)動過程.要求:
(1)定性畫出粒子運(yùn)動軌跡,并求出粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑R;
(2)中間磁場區(qū)域的寬度d;
(3)帶電粒子從O點(diǎn)開始運(yùn)動到第一次回到O點(diǎn)所用時間t.

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如圖所示,空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。左側(cè)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E、方向水平向右,電場寬度為L;中間區(qū)域及右側(cè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向垂直紙面向外和向里。一個質(zhì)量為m、電量為q、不計(jì)重力的帶正電的粒子從電場的左邊緣的O點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,穿過中間磁場區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)域后,又回到O點(diǎn),然后重復(fù)上述運(yùn)動過程。要求:

【小題1】定性畫出粒子運(yùn)動軌跡,并求出粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑R;
【小題2】中間磁場區(qū)域的寬度d;
【小題3】帶電粒子從O點(diǎn)開始運(yùn)動到第一次回到O點(diǎn)所用時間t。

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如圖所示,在xOy平面的上、下方,分別有磁感強(qiáng)度為B1B2的勻強(qiáng)磁場,已知B2=3B1,磁場方向均沿z軸正方向.今有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶正電荷粒子,自圖中O點(diǎn)出發(fā),在xOy平面內(nèi),沿與x軸成30°角方向,以初速度v0射入磁場.求:

(1)粒子從O點(diǎn)射出到第一次通過x軸的過程中所經(jīng)歷的時間,并確定粒子第一次通過x軸的點(diǎn)的坐標(biāo);

(2)粒子從O點(diǎn)射出到第六次通過x軸這段時間內(nèi)粒子沿x軸方向的平均速度是多少?并畫出粒子運(yùn)動軌跡示意圖.

 

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如圖所示,空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場。左側(cè)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E、方向水平向右,電場寬度為L;中間區(qū)域及右側(cè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向垂直紙面向外和向里。一個質(zhì)量為m、電量為q、不計(jì)重力的帶正電的粒子從電場的左邊緣的O點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,穿過中間磁場區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)域后,又回到O點(diǎn),然后重復(fù)上述運(yùn)動過程。要求:

1.定性畫出粒子運(yùn)動軌跡,并求出粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑R;

2.中間磁場區(qū)域的寬度d;

3.帶電粒子從O點(diǎn)開始運(yùn)動到第一次回到O點(diǎn)所用時間t。

 

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如圖所示,在xOY坐標(biāo)系第一、四象限分別有磁感強(qiáng)度為B1、B2的勻強(qiáng)磁場,已知B2=3B1,磁場方向均垂直紙面向外。今有一質(zhì)量為m,帶電量為q 的帶正電的粒子,自O點(diǎn)出發(fā)在xOy平面內(nèi),沿與x軸30°角的方向,以初速度vo射入磁場。(不計(jì)粒子的重力)

(1)畫出粒子運(yùn)動軌跡示意圖。

(2)粒子從O點(diǎn)射出到第一次通過x軸的過程中所經(jīng)歷的時間,并確定出粒子第一次通過x軸的點(diǎn)的坐標(biāo)。

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