帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)計(jì)算題(6).doc

1、在如圖所示豎直平面坐標(biāo)系內(nèi)，在第四象限內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大小和方向未知。質(zhì)量為、帶電量為q的液滴從p點(diǎn)沿圖中虛線勻速運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)o進(jìn)入第二象限，在第二象限內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)大小為E2。已知P點(diǎn)坐標(biāo)為(4L，-3L)，重力加速度為g。求：（1） E1的方向和大小。 （2）液滴在第四象限勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小。（3）液滴通過(guò)0點(diǎn)后再次通過(guò)軸時(shí)的坐標(biāo)?！敬鸢浮?2、如圖a所示，一個(gè)質(zhì)量為m = 2.O1O-11kg，電荷量q =1.O1O-5C的帶負(fù)電粒子(重力忽略不計(jì))，從靜止開(kāi)始經(jīng)U1=100V電壓加速后，垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U2=100V，金屬板長(zhǎng)L=20cm，兩板間距d =1Ocm（1）粒子進(jìn)人偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0大??；（2）粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角；（3）在勻強(qiáng)電場(chǎng)的右邊有一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。若以粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t =0，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向隨時(shí)間的變化如圖b所示，圖中以磁場(chǎng)垂直于紙面向內(nèi)為正。如圖建立直角坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)為微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)初速度方向與磁場(chǎng)的交邊界點(diǎn))。求在t =10-6s時(shí)粒子的位置坐標(biāo)(X，Y)。(答案可以用根式表示，如用小數(shù)，請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字)【答案】 1.0104m/s 3、如圖所示，一質(zhì)量為m、電量為+q、重力不計(jì)的帶電粒子，從A板的S點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放，經(jīng)A、B加速電場(chǎng)加速后，穿過(guò)中間偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，再進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域已知AB間的電壓為U，MN極板間的電壓為2U，MN兩板間的距離和板長(zhǎng)均為L(zhǎng)，磁場(chǎng)垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、有理想邊界求：（1）帶電粒子離開(kāi)B板時(shí)速度v0的大?。唬?）帶電粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度v的大小與方向；（3）要使帶電粒子最終垂直磁場(chǎng)右邊界射出磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的寬度d多大？【答案】 4、一帶正電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，空間中一平行板電容器兩極板S1、S2間的電勢(shì)差為U。將此粒子在靠近極板S1的A處無(wú)初速度釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后，經(jīng)O點(diǎn)進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力作用。（1）求粒子到達(dá)O點(diǎn)的速度大小；（2）若粒子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)后恰好不能從右側(cè)離開(kāi)該有界磁場(chǎng)，求該有界磁場(chǎng)的寬度d；（3）圖中虛線OX垂直平板電極S2，若改變右側(cè)磁場(chǎng)寬度，當(dāng)粒子從P點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，其速度方向與OX方向的夾角，求此粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。【答案】 5、在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一傾角為、足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向外，電場(chǎng)方向豎直向上.有一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球靜止在斜面頂端，這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱?，如圖所示，若迅速把電場(chǎng)方向反轉(zhuǎn)為豎直向下，求：（1）小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)？ （2）所用時(shí)間是多少？【答案】 6、如圖所示,在xoy 坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有一沿y 軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)有一質(zhì)量為m 帶電量為q的帶負(fù)電粒子(重力不計(jì))從電場(chǎng)中坐標(biāo)為(3L，L)的P點(diǎn)沿x軸負(fù)方向以速度射入，從O點(diǎn)沿著與y軸正方向成夾角射出,求:（1）粒子在O點(diǎn)的速度大小. （2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E.（3）粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所用的時(shí)間.【答案】 7、如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向內(nèi)的有界圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中未畫(huà)出)；在第二象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)一粒子源固定在x軸上的A點(diǎn)，A點(diǎn)坐標(biāo)為(L,0)粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子，電子恰好能通過(guò)y軸上的C點(diǎn)，C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,2L)，電子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好垂直通過(guò)第一象限內(nèi)與x軸正方向成15角的射線ON(已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為