如图所示,在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向内),有一离子恰能沿直线飞过此区域(不计离子重力)
A.不管离子带何种电,E方向都向下 |
B.若增大离子电量,离子将向上偏转 |
C.若增大离子电量,离子将向下偏转 |
D.若增大离子电量,离子不偏转继续沿直线飞过 |
三个速度大小不同的的同种带电粒子,沿如图所示长方形 区域匀强磁场的上边缘射入,当它们从下边缘飞出时,对入射方向的偏角分别为900、600、300,则它们在磁场中运动时间之比为
A.1:1:1 | B.1:2:3 | C.3:2:1 | D. |
如图所示,用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中,空气阻力不计,当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时
A.小球的动能不相同 |
B.丝线所受的拉力相同 |
C.小球所受的洛伦兹力相同 |
D.小球的向心加速度相同 |
在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图所示,某时刻在xOy平面内的第Ⅱ、Ⅲ象限中施加沿y轴负方向、电场强度为E的匀强电场,在第Ⅰ、Ⅳ象限中施加垂直于xOy坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从M点以速度v0沿垂直于y轴方向射入该匀强电场中,粒子仅在电场力作用下运动到坐标原点O且沿OP方向进入第Ⅳ象限。在粒子到达坐标原点O时撤去匀强电场(不计撤去电场对磁场及带电粒子运动的影响),粒子经过原点O进入匀强磁场中,并仅在磁场力作用下,运动一段时间从y轴上的N点射出磁场。已知OP与x轴正方向夹角α=60°,带电粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计,求:
(1)M、O两点间的电势差U;
(2)坐标原点O与N点之间的距离d;
(3)粒子从M点运动到N点的总时间t。
如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N为轨道的最低点。则下列分析正确的是
A.两个小球到达轨道最低点的速度vM < vN |
B.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力FM > FN |
C.小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间 |
D.磁场中小球能到达轨道另一端最高处,电场中小球不能到达轨道另一端最高处 |
如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图。由电子枪产生电子束,玻璃泡内充有稀薄的气体,在电子束通过时能够显示电子的径迹。前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场,磁场方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节。适当调节U和I,玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹。下列调节方式中,一定能让圆形径迹半径增大的是
A.同时增大U和I | B.同时减小U和I | C.增大U,减小I | D.减小U,增大I |
如图所示,一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中。图A中,I是两条垂直纸面的长直导线中等大反向的电流,虚线是两条导线垂线的中垂线;图B中,+Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量,虚线是两位置连线的中垂线;图C中,I是圆环线圈中的电流,虚线过圆心且垂直圆环平面;图D中,有正交的匀强电场和匀强磁场,虚线垂直于电场和磁场方向,磁场方向垂直纸面向外。其中,带电粒子不可能做匀速直线运动的是
如图所示,两块平行极板AB、CD正对放置,极板CD的正中央有一小孔,两极板间距离AD为d,板长AB为2d,两极板间电势差为U,在ABCD构成的矩形区域内存在匀强电场,电场方向水平向右。在ABCD矩形区域以外有垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场。极板厚度不计,电场、磁场的交界处为理想边界。
将一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子在极板AB的正中央O点,由静止释放。不计带电粒子所受重力。
(1)求带电粒子经过电场加速后,从极板CD正中央小孔射出时的速度大小;
(2)为了使带电粒子能够再次进入匀强电场,且进入电场时的速度方向与电场方向垂直,求磁场的磁感应强度的大小,并画出粒子运动轨迹的示意图。
(3)通过分析说明带电粒子第二次离开电场时的位置,并求出带电粒子从O点开始运动到第二次离开电场区域所经历的总时间。
如图所示,实线表示竖直平面内的电场线,电场线与水平方向成α角,水平方向的匀强磁场与电场正交,有一带电液滴沿斜向上的虚线L斜向上做直线运动,L与水平方向成β角,且α>β,则下列说法中正确的是
A.液滴一定做匀速直线运动 | B.液滴一定带负电 |
C.电场线方向一定斜向上 | D.液滴有可能做匀变速直线运动 |
如图所示,AB、CD两直线间的区域相距为2L,其间存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方电场的场强E1方向竖直向下,PT下方电场的场强E2方向竖直向上,在电场左边界AB上宽为L的PQ区域内,连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从某时刻起由Q到P点间的带电粒子依次以相同的初速度V0沿水平方向垂直射入匀强电场E2中,若从Q点射入的粒子,通过PT上的某点R进入匀强电场E1后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若MT两点的距离为L/2,不计粒子的重力及它们间的相互作用。试求:
(1)电场强度E1与E2;
(2)在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出,这些入射点到P 点的距离有什么规律?
(3)有一边长为a、由光滑绝缘壁围成的正三角形容器,在其边界正中央开有一小孔S,将其无缝隙的置于CD右侧,若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中,欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电荷量损失),并返回Q点,需在容器中加上一个如图所示的匀强磁场,粒子运动的半径小于a,则磁感应强度B的大小应满足什么条件?
如图所示,两平行金属板长均为0.2m,两板间的电压U=100V,下极板接地,金属板右侧紧贴磁场的左边界MN,MN的右边为足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.01T,方向垂直纸面向里,现有带正电的粒子连续不断的以速度,沿两板中线OO′从平行金属板的左侧射入电场中,磁场边界MN与中线OO′垂直,已知带电粒子的荷质比为,粒子的重力和粒子间相互作用力均可忽略不计,若射入电场的带电粒子恰能从平行金属板的边缘穿出电场射入磁场中,则下列说法正确的是( )
A.带电粒子在磁场中运动的半径为 |
B.带电粒子射出磁场后最终不能返回到O点 |
C.带电粒子射出电场的速度大小 |
D.对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,其射入磁场的入射点和射出磁场的出射点间的距离都为0.2m |
如图所示,在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的两个不同的匀强磁场,y轴右侧的磁场磁感应强度的大小为B。一个离子以速率v由O点沿x轴正方向射入磁场区域,不计离子所受重力,图中曲线表示离子运动的轨迹,其中轨迹与y轴交点为M,轨迹与x轴交点为N,且OM=ON=L,由此可判断( )
A.这个离子带负电
B.y轴左侧的磁场磁感应强度的大小为2B
C.离子的比荷为=
D.离子在y轴左侧运动的时间与在y轴右侧运动的时间相等
如图所示直角坐标系中,矩形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=5.0×10-2T;第一象限内有沿方向的匀强电场,电场强度大小为N/C。已知矩形区域边长为0.60m,ab边长为0.20m。在边中点处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为m/s的某种带正电粒子,带电粒子质量kg,电荷量C,不计粒子重力,求:(计算结果保留两位有效数字)
(1)粒子在磁场中运动的半径;
(2)从轴上射出的粒子中,在磁场中运动的最短路程为多少?
(3)放射源沿-方向射出的粒子,从射出到从轴离开所用的时间。
设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示.已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法中正确的是 ( )
A.这离子必带正电荷 |
B.A点和B点位于同一高度 |
C.离子在C点时速度最大 |
D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点 |