(1)求电荷进入磁场时的速度v0;
(2)求图乙中t=2×10-5s时刻电荷与P点的距离;
(3)如果在P点右方d=105cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。
15.(湖北省七市2013届高三理综4月联考模拟试卷,12)如图甲所示,在PQ左侧空间有方向斜向右上的匀强电场E1在PQ右侧空间有一竖直向上的匀强电场E2=0.4N/C,还有垂直纸面向里的匀强磁场B(图甲中未画出)和水平向右的匀强电场E3(图甲中未画出),B和E3随时间变化的情况如图乙所示,MN为距PQ边界2.295m的竖直墙壁,现有一带正电的微粒质量为4x10-7kg电量为1xl0-5C,从左侧电场中距PQ边界
m的A处无
初速释放后,沿直线以1m/s速度垂直PQ边界进入右侧场区,设进入右侧场时刻t=0, 取g=l0m/s2. 求: (1)PQ左侧匀强电场的电场强度E1的大小及方向。(sin37°=0.6); (2)带电微粒在PQ右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向; (3)带电微粒在PQ右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞?(
)
16.(山东省淄博市2013届高三下学期4月复习阶段性检测,10)在直角坐标系y轴右侧有相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,电场方向沿y轴负方向,电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为q的正粒子(重力不计)从坐标原点O沿x轴正方向做直线运动,运动到A点时撤去电场,当粒子在磁场中运动到距离原点O最远处P点(图中未标出)时,撤去磁场,同时加另一匀强电场,其方向沿y轴负方向,最终
粒子垂直于y轴飞出。已知A点坐标为(a,0),P点坐标为(1) 粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径。
(2) 磁场的磁感应强度和粒子运动到Q点时速度v的大小。 (3) 整个过程中电场力对粒子做的功。
。求
(4) 粒子从原点D开始运动到垂直于y轴飞出过程所用的总时间。
17.(四川成都市2013届高中毕业班第三次诊断性检测,9)如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,x轴下方不仅有方向沿y轴正方向的匀强电场,在虚线(虚线与y轴成45°角)右侧还有垂直于纸面向外的匀强磁场。现有一个质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点垂直于虚线进入x轴下方,恰能做匀速圆周运动,并从虚线上的P(-L, -L) 点穿出磁场。若重力加速度大小为g。求: (1)电场强度的大小。 (2)磁感应强度的大小。
(3)粒子从O点进入x轴下方到再次回到x轴经过的时间。(结果用 m、q、v、L、g 表示)
18.(浙江省宁波市2013年高考模拟考试卷,12)如图所示,PQ是两块平行金属板,上极板接电源正极,两极板之间的电压为U=1.2×104V,一群带负电粒子不停的通过P极板的小孔以速度v0=2.0×104m/s垂直金属板飞入,通过Q极板上的小孔后,垂直AC边的中点O进入边界为等腰直角三角形的匀强磁场中,磁感应强
度为B=1.0T,边界AC的长度为a=1.6m,粒子比荷。不计粒子的重力。
(1)粒子进入磁场时的速度大小是多少?
(2)粒子在磁场中运动的时间?打在什么位置?
19.(福建省2013年普通高中毕业班质量检查, 10) 如图,半径为b、圆心为Q (b, 0) 点的圆型区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在第 一象限内,虚线x=2b左侧与过圆型区域最高点P的切线y=b上方所围区域有竖直向下的匀强电场。一带电粒子从原点O沿x轴正方向射人磁场,经磁场偏转后从P点离开磁场进入电场,最终打在放置于x=3b的光屏上。已知粒子质量为m、电荷量为q (q> 0), 磁感应强度大小为B, 电场强度大
小,粒子重力忽略不计。求:
(1)粒子从原点O射入的速率v
(2)粒子从原点O射人至到达光屏所经历的时间t; (3)若大量上述粒子以(1) 问中所求的速率,在xOy平 面内沿不同方向同时从原点O射入,射入方向分布 在图中45°范围内,不考虑粒子间的相互作用,粒子先后到达光屏的最大时间差t0
20.(河北省石家庄市2013届高三一模,12)如图所示,在半径为的圆形区域中存在垂直纸面向里,
a的刚性等边三角
磁感应强度大小为B的匀强磁场. 在圆形区域中固定放置一绝缘材料制成的边长为
形框架DEF,其中心位于圆心O上,DE边上中点S处有一粒子源,可沿垂直于DE边向下,以不同速率发射质量为m,电荷量为q的正电粒子. 若这些 粒子与三角形框架发生碰撞时,粒子速度方向均垂直于被碰 的边并以原速率返回、电荷量不变,不考虑粒子间相互作用及 重力, 求:
(1) 带电粒子速度v的大小取哪些数值时,可使S点发出的粒 子最终又回到S点? (2) 这些粒子中,回到S点所用的最短时间是多少?
21.(北京市西城区2013届高三一模,12)如图1所示,M、N为竖直放置的平行金属板,两板间所加电压为U0,S1、S2为板上正对的小孔。金属板P和Q水平放置在N板右侧,关于小孔S1、S2所在直线对称,两板的长度和两板间的距离均为l;距金属板P和Q右边缘l处有一荧光屏,荧光屏垂直于金属板P和Q;取
屏上与S1、S2共线的O点为原点,向上为正方向建立x轴。M板左侧电子枪发射出的电子经小孔S1进入M、N两板间。电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。 (1)求电子到达小孔S2时的速度大小v;
(2)若板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场,电子刚好经过P板的右边缘后,打在荧光屏上。求磁场的磁感应强度大小B和电子打在荧光屏上的位置坐标x;
(3)若金属板P和Q间只存在电场,P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图2所示,单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线。忽略电场变化产生的磁场;可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中,两板间的电压恒定。
a. 试分析在一个周期(即2t0时间)内单位长度亮线上的电子个数是否相同。
b.若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同,求2t0时间内打到单位长度亮线上的电子个数n;若不相同,试通过计算说明电子在荧光屏上的分布规律。[来源:学科网ZXXK]
22.(北京市西城区2013届高三一模,11)如图1所示,两根间距为l1的平行导轨PQ和MN处于同一水平面内,左端连接一阻值为R的电阻,导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中。一质量为m、横截面为正方形的导体棒CD垂直于导轨放置,棒到导轨左端PM的距离为l2,导体棒与导轨接触良好,不计导轨和导体棒的电阻。
(1)若CD棒固定,已知磁感应强度B的变化率随时间t的变化关系式为,求回路中感
应电流的有效值I;
(2)若CD棒不固定,棒与导轨间最大静摩擦力为fm,磁感应强度B随时间t变化的关系式为B=kt。求从t=0到CD棒刚要运动,电阻R上产生的焦耳热Q;
(3)若CD棒不固定,不计CD棒与导轨间的摩擦;磁场不随时间变化,磁感应强度为B。现对CD棒施加水平向右的外力F,使CD棒由静止开始向右以加速度a做匀加速直线运动。请在图2中定性画出外力F随时间t变化的图象,并求经过时间t0 ,外力F的冲量大小I。
23.(北京市2013年海淀一模考后模拟训练,12)在同时存在匀强电场和匀强磁场空间中取正交坐标系
(z
轴正方向竖直向上),如图所示,已知电场方向沿z轴正方向,场强大小为E;磁场方向沿y轴正方向,磁感应强度的大小为B;重力加速度为g,一质量为m、带电量为
的质点,从原点O出发能在坐标轴上以
速度大小为v做匀速直线运动,求:质点在坐标轴上做匀速直线运动时,电场力与重力的大小之比。
24.(山东潍坊市2013届高三3月第一次模拟考试,13)如图所示,在xOy坐标系中,x轴上N点到O点的距离是12cm,虚线NP与x轴负向的夹角是30°.第Ⅰ象限内NP的上方有匀强磁场,磁感应强度B=1T,第IV象限有匀强电场,方向沿y轴正向.一质量m=8×10-10kg. 电荷量q=1×10-4C带正电粒子,从电场中M(12,-8)点由静止释放,经电场加速后从N点进入磁场,又从y轴上P点穿出磁场.不计粒子重力,取=3,求:
(1)粒子在磁场中运动的速度v; (2)粒子在磁场中运动的时间t; (3)匀强电场的电场强度E。
25.(2013年长春市高中毕业班第二次调研测试,12)如图所示,在xOy平面直角坐标系中,直线MN与y轴
成30°角,P点的 坐标为(a , 0), 在y轴与直线MN之间的区域内,存在垂直于xOy; 平面向里磁感
的区间垂直于y轴和磁场方向射
强度为B的匀强磁场。电子束以相同的速度V0从y轴上
入磁场。己知从y轴上y = -2a点射入磁场的电子在磁场中的轨迹恰好经过O点,忽略电子间的相互作用,不计电子的重力。
(1) 求电子的比荷;
(2) 若在直角坐标系xOy的第一象限区域内,加 上方向沿y轴正方向大小为E = Bv0的匀强电场,在x = 3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏,与x轴交点为Q,求:从磁场 中垂直于y轴射入电场的电子打到荧光屏上距Q点的最远距离。