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正文內(nèi)容

帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)(2)(編輯修改稿)

2025-06-20 03:08 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 A點(diǎn) A 有詳解 B C qE f ( 2)離子具有速度后,它就在向下的電場(chǎng)力 F及總與速度方向垂直的 f洛作用下沿 ACB曲線運(yùn)動(dòng),因 f洛不做功,電場(chǎng)力做功等于動(dòng)能的變化,而離子到達(dá) B點(diǎn)時(shí)的速度為零,所以從 A到 B電場(chǎng)力所做的總功為零。離子在 B點(diǎn)與 A點(diǎn)的電勢(shì)能相等,即 B點(diǎn)與 A點(diǎn)位于同一高度,選 B。 ( 3)因 C點(diǎn)為軌道最低點(diǎn),離子從 A運(yùn)動(dòng)到 C電場(chǎng)力做功最多, C點(diǎn)具有的動(dòng)能最大,所以離子在 C點(diǎn)速度最大,選 C。 ( 4)離子在 B點(diǎn)的狀態(tài)與 A點(diǎn)的狀態(tài)(速度為零,電勢(shì)能相等)相同,如果右側(cè)仍有同樣的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的疊加區(qū)域,離子就將在 B之右側(cè)重現(xiàn)前面的曲線運(yùn)動(dòng),因此,離子是不可能沿原曲線返回 A點(diǎn)的。 ( 1)板間電場(chǎng)方向向下,離子由 A點(diǎn)靜止釋放后是向下運(yùn)動(dòng),可見電場(chǎng)力一定向下,所以離子必帶正電荷,選 A。 qE f 3地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.一個(gè)帶電油滴沿著一條與豎直方向成 α角的直線 MN運(yùn)動(dòng).由此可以判斷 ( ) A.如果油滴帶正電,它是從 M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 N點(diǎn) B.如果油滴帶正電,它是從 N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 M點(diǎn) C.如果水平電場(chǎng)方向向左, 油滴是從 M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 N點(diǎn) D.如果水平電場(chǎng)方向向右, 油滴是從 M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 N點(diǎn) M N α B A C 無(wú)詳解 4 設(shè)在地面上方的真空室內(nèi),存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同。電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 E = ,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 B = 。今有一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以速度 v =20m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)垂直于場(chǎng)強(qiáng)的方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),求( 1)此帶電質(zhì)點(diǎn)的比荷 q/m;( 2)磁場(chǎng)的方向。 解 ( 1) 由于粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向相同的復(fù)合場(chǎng)中作垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向的運(yùn)動(dòng),因此它受到的電場(chǎng)力和洛侖茲力的方向相垂直,這兩個(gè)力的合力必不等于零;但質(zhì)點(diǎn)作勻速直線運(yùn)動(dòng),因此該質(zhì)點(diǎn)受合外力必為零。根據(jù)上面的論述可知,該質(zhì)點(diǎn)除了受電場(chǎng)力和洛侖茲力之外,一定還需考慮該質(zhì)點(diǎn)受的重力,且三力的合力為零。由此可知: ? ? mgq v BEq ?? 22 )(代入題設(shè)數(shù)據(jù)可得: q/m = 2 c/kg ( 2)所以磁場(chǎng)方向與豎直方向的夾角為: Eq qvB mg E/B ? tan? = qvB/Eq = vB/E = ? = 37o (注意:磁場(chǎng)的方向并不唯一,所有可能磁場(chǎng)的方向構(gòu)成了圓錐面) a,有一帶電粒子 (m,q)從原點(diǎn) O,在Oxy平面內(nèi)與 x軸成 300方向以速度 v射出。要求此帶電粒子能通過(guò) Oyz平面的 A點(diǎn), A點(diǎn)的坐標(biāo)為 (0,a, a),則需沿 OA方向建立一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),求磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度 B必須滿足什么條件? 無(wú)詳解 如圖所示。在 x軸上有垂直于 xy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B;在 x軸下方有沿 y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為 E。一質(zhì)量為 m,電荷量為 q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)。沿著 y軸正方向射出。射出之后,第 3次到達(dá) X軸時(shí),它與點(diǎn) O的距離為L(zhǎng),求此粒子射出時(shí)的速度 v和運(yùn)動(dòng)的總路程 s(重力不計(jì))。 L mq B Lv4?mELqBLyRs1622222???
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