7带电粒子在复合场中运动

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,35.一电子在匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心在一圆轨道上运行，磁场方向垂直于它的运动平面，电场力恰好是磁场作用在电子上的磁场力的3倍，电子电荷量为e，质量为m，磁场的磁感强度为B。那么，电子运动的可能的角速度为（）,BD,无详解,1,解：以摆球为研究对象，根据机械能守恒,mgL= mv,2,当摆球向左经最低位置时，由向心力公式,F mg F,洛,= （mv,2,） /L,又,F,洛,=Bqv,联立以上各式：,F=3mg + Bq,当摆球向右摆动到最低点时，,F,洛,的方向则向上，那么,F + F,洛, mg,= （mv,2,） /L,联立解得：,F=3mg Bq,34. 如图所示，在磁感应强度为,B,的匀强磁场中，有一与磁感线垂直且水平放置，长为,L,的绝缘轻绳，拉一质量为,m,，带有,q,电荷量的摆球。若摆球可以沿圆弧往复摆动。试求摆球通过最低位置时绳上的拉力,F,。,mg,F,F,洛,v,有详解,F,洛,2,36.一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动. 则该带电微粒必然带_，运动方向为,_,. 若已知圆半径为,r,，电场强度为,E，,磁感应强度为,B,，则线速度大小为,_,.,由左手定则得,逆时针,转动,mg,qE,E,B,F,洛,带负电；,v,有详解,3,37一个带电液滴从距正交的匀强磁场和匀强电场的区域上边缘H高处自由下落，进入该复合场，并做匀速圆周运动，方向如图所示已知电场强度为E，磁感应强度为B，磁场方向为水平向外，则液滴的电性是_电，电场方向为_圆周的半径为_,解：进入磁场时,微粒做圆周运动, 受到的电场力与重力平衡,洛伦兹力提供向心力，粒子带负电。而电场力方向一定竖直向上,电场方向向下。,mg,qE,F,洛,有详解,4,40.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，以下说法正确的是,( ),A这离子必带正电荷,BA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点时，将沿原曲线返回A点,ABC,有详解,5,（2）离子具有速度后，它就在向下的电场力F及总与速度方向垂直的f洛作用下沿ACB曲线运动，因f洛不做功，电场力做功等于动能的变化，而离子到达B点时的速度为零，所以从A到B电场力所做的总功为零。离子在B点与A点的电势能相等，即B点与A点位于同一高度，选B。,（3）因C点为轨道最低点，离子从A运动到C电场力做功最多，C点具有的动能最大，所以离子在C点速度最大，选C。,（4）离子在B点的状态与A点的状态（速度为零，电势能相等）相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场的叠加区域，离子就将在B之右侧重现前面的曲线运动，因此，离子是不可能沿原曲线返回A点的。,（1）板间电场方向向下，离子由A点静止释放后是向下运动，可见电场力一定向下，所以离子必带正电荷，选A。,qE,f,6,33、,如图所示，在,y,0的空间中存在匀强电场，场强沿,y,轴负方向；在,y,0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直,xy,平面（纸面）向外。一电量为,q,、质量为,m,的带正电的运动粒子，经过,y,轴上,y,h,处的点,P,1,时速率为,v,0,，方向沿,x,轴正方向；然后，经过,x,轴上,x,2,h,处的,P,2,点进入磁场，并经过,y,轴上,y,-2,h,处的,P,3,点。不计重力。求,（l）电场强度的大小。,（2）粒子到达,P,2,时速度的大小和方向。,（3）磁感应强度的大小。,h,2h,2h,无详解,7,39、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直于纸面向里一个带电油滴沿着一条与竖直方向成,角的直线,MN,运动由此可以判断,( ),A如果油滴带正电，它是从,M,点运动到,N,点,B如果油滴带正电，它是从,N,点运动到,M,点,C如果水平电场方向向左，,油滴是从,M,点运动到,N,点,D如果水平电场方向向右，,油滴是从,M,点运动到,N,点,M,N,B,A C,无详解,8,38在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为,m,的带正电小球，在该区域内沿水平方向向右做直线运动，如图所示，关于场的,分布情况可能的是 （ ）,v,A该处电场方向和磁场方向重合,B电场竖直向上，磁场垂直纸面向里,C电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方，,均与,v,垂直,D电场水平向右，磁场垂直纸面向里,A B C,有详解,9,v,E,B,mg,qvB,qE,D.,满足,qvB= mg,开始可向右加速运动，,v,增大,qvB,增大,不可能向右直线运动,B.,v,E,B,mg,qvB,qE,满足,qvB+ qE= mg,可向右匀速直线运动,mg,B,E,qvB,qE,v,左视图,A.,满足合力为0，,可向右匀速直线运动,mg,E,qvB,qE,v,B,左视图,C.,满足合力为0，,可向右匀速直线运动,10,42,、,设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场。已知电场强度和磁感应强度的方向相同。电场强度的大小,E,= 4.0v/m，磁感应强度的大小,B,= 0.15T。今有一带负电的质点以速度,v,=20m/s的速度在此区域内垂直于场强的方向作匀速直线运动，求（1）此带电质点的比荷,q/m,；（2）磁场的方向。,解,（1）,由于粒子在电场和磁场方向相同的复合场中作垂直于场强方向的运动，因此它受到的电场力和洛仑兹力的方向相垂直，这两个力的合力必不等于零；但质点作匀速直线运动，因此该质点受合外力必为零。根据上面的论述可知，该质点除了受电场力和洛仑兹力之外，一定还需考虑该质点受的重力，且三力的合力为零。由此可知：,代入题设数据可得：,q/m,= 2 c/kg,（2）所以磁场方向与竖直方向的夹角为：,Eq,qvB,mg,E/B,tan, = qvB/Eq = vB/E,= 0.75,= 37,o,（注意：磁场的方向并不唯一，所有可能磁场的方向构成了圆锥面）,Eq,mg,E/B,11,41.如图所示，有一带电粒子(m,q)从原点O，在Oxy平面内与x轴成30,0,方向以速度v射出。要求此带电粒子能通过Oyz平面的A点，A点的坐标为(0，a，a)，则需沿OA方向建立一个匀强磁场，求磁场的磁感强度B必须满足什么条件？,无详解,12,