电场磁场组合场

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1、=L, 0Q =2 13 L。不计重力。求:(1)M点与坐标原点0间的距离;(2)粒子从P点运动到M点所用的时间。y儿pQ- X0M ,1组合场复合场题组一基本题型1、如图,在y0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y0的空间中存在匀强电场,场强方向沿y轴正方向,场强大小为E.在yVO的空间中存在 匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面(纸面)向外,磁感应强度大小为B. 一电量为q、质量为m、重力不 计的带负电的粒子,在y轴上y=L处的P点由静止释放,然后从O点进入匀强磁场已知粒子在yVO的 空间运动时一直处于磁场区域内,求:(1)粒子到达O点时速度大小v;(2)粒子经过O点后第一次到达x轴上

2、Q点(图中未画出)的横坐标x0;(3) 粒子从P点出发第一次到达x轴上Q点所用的时间t.题组四 对称10如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向 右,电场宽度为厶中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一个质量为m、电量 为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O点,然后重复上述运动过程。求:(1) 中间磁场区域的宽度d;(2) 带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间to11如图,在直角坐标系的第II象限和第W象限中的直角三角形区域内,分布着为B = 5.

3、0X10-3T的匀强 磁场,方向分别垂直纸面向外和向里.质量为m=6.64x10-27熄、电荷量为q=+3.2x10-i9C的a粒子(不 计a粒子重力),由静止开始经加速电压为U=1205V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M (-4, -.2)处平行于x轴向右运动,并先后通过两个匀强磁场区域.(1)请你求出a粒子在磁场中的运动半径; (2)你在图中画出a粒子从直线x=4到直线x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与直线x=4交点 的坐标;(3)求出a粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间.题组5截取找临界12、质谱仪的原理图如图甲。带负电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于M

4、N 进入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为上边界方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强 度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照片底片上的H点,测得G、H间的距离为d,粒子的重力可 忽略不计。(1)设粒子的电荷量为q,质量为m,求该粒子的比荷;(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙,其它条件不变,要保证上述粒子从G点 垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。|.”-r上一1X決.、并和Tk咬亏/X XilX x AX XXX XXXXi X XXXXX卜XX神场;冥X2 xX X X XXXXXXXX芒3甲乙题组6 边

5、界磁场和定圆旋转13.如图,在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场,其边界AB、CD的宽度为d,在左边界的Q1)带电粒子能从AB边界飞出的速度最大是多少?A2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场,穿过小孔进入如图匀强电场中减速乂1至零且不碰到负极板,则极板间电压及全过程中粒子在磁场中运动的时间?1 X1X 1j1 XX 13)若带电粒子的速度是(2)中的3倍,并可以从Q点沿纸面各个方向射bo/xi1入磁场,则粒子能打到CD边界的范围?X :1乞i:XX 11i氷X 114 X i xx ii xX J _JID点处有一质量为m,带电量为负q的粒子沿与左边界成30o的方向射入磁场,粒子重力不计

6、.求:14、一个质量为m=2.0xl0-i魄,电荷量q= +1.0xl0-5C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U100V电压加速后,水平进入两平行金属板间偏转电场,偏转电场的电压U2=100V。金属板长L=20cm,两板间 距d=10i3cm。求:(1)微粒进入偏转电场时的速度v0的大小。(2)微粒射出偏转电场时的偏转角&(3)若该匀强磁场的宽度为D=10cm,为使微粒不会从磁场右边射出,磁感应强度B至少多大?15如图所示,图中虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感应强度 为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外。O是MN上的一点,从O点可以向磁场区域发射电量为+

7、q、质 量为m、速率为v的粒子,粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。已知先后射入的两个粒子恰 好在磁场中给定的P点相遇,P到O的距离为L,不计重力及粒子间的相互作用。(1)求所考察的粒 子在磁场中的轨道半径;(2)求这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔。岸试通过分析计算,看粒子能否穿越两块金属板间的空间,如不题组7交变电场和磁场16.如图所示,水平放置的平行金属板,长为l=140cm,两板之间的距离d=30cm,板间有图示方向的匀强 磁场,磁感应强度的大小为B=1.3x10-sT.两板之间的电压按图所示的规律随时间变化(上板电势高为 正).在t=0时,粒子以速度v=4x10sm/s从两板(左

8、端)正中央平行于金属板射入,已知粒子质量m=6.64x10-27kg,带电量 q=3.2x10-19C. 能穿越,粒子将打在金属板上什么地 方?如能穿越,则共花多少时间?补偿作业1,如图,在xoy平面内,第III象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45。角.在xVO 且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C;在yVO且OM的右侧空间存在着 垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T. 不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴 负方向以v0=2x1O3m/s的初速度进入磁场,最终离开电磁场区域已知微粒的电荷量q=5x10-i8C,质量m=1x1

9、0-24kg,求:(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标;(2) 带电微粒在磁场区域运动的总时间;(3) 带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.2、如图,坐标平面的第I象限内存在大小为E、方向水平向左的匀强电场,足够长的挡板MN垂直x轴放 置且距离点O为d第II象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m,带电量 为一q的粒子(重力忽略不计)若自距原点O为L的A点以一定的速度垂直x轴进入磁场,则粒子恰好到 达O点而不进入电场。现该粒子仍从A点进入磁场,但初速度大小为原来的4倍,为使粒子进入电场后能垂直到达挡板MN上,求:(1) 粒子从A点进入磁场时,速度方向与x轴正向的夹角大小;(2) 粒子打到挡板上时的速度大小。1. (15分)如图所示,在x轴下方存在着正交的电场与磁场,电场沿x轴正方向,电场强度E1二20N /C , 磁场垂直纸面向里,磁感应强度B二5T。一个质量m=3g,带电荷量q=2X10-3C的带电小球自y轴上的M 点沿直线匀速运动到x轴上的N点,且已知0M=4m。在x轴上方存在正交的电场&与磁场B2 (图中均未画出),小求在x轴上方做圆周运动,恰好与y轴 相切,运动轨迹如图所示。(g = lm/s2 , sin37 =0.6),试求:(1) 小球运动的速率v;(2) 电场E的大小与方向;2(3) 磁场B的大小与方向。2. (18分)如图所示

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