专题二带电粒子在复合场中的运动.ppt

专题二:带电粒子在复合场中的运动 二、带电粒子在复合场中运动 的一般处理方法 三、例题分析 2、如图所示，足够长的绝缘斜面与水平面间的夹角为α(sinα=0.6)，放在水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度E=50V/m，方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向外。一带电量q=+4.0x10-2C，质量m=0.40kg的光滑小球，以初速度v0=20m/s，从斜面底端A冲上斜面，经过3s离开斜面，求磁场的磁感应强度。(g=10m/s2) 3、如图所示，一个质量m=10g，电量q=10-2C的带正电小球A和另一个质量也是m，不带电的小球B相距L=20cm，放在光滑绝缘的水平面上，当加上水平向左的场强为E=103N/C的匀强电场和磁感应强度为B=0.5T，方向垂直于纸面向外的匀强磁场后，带电小球向左运动，求： (1)A、B两球相碰并粘在一起时的共同速度 (2)A、B两球相碰后在水平面上运动的最远距离是多少？(设电、磁场的水平宽度足够宽) 4、质量为m，带电量为-q的绝缘滑环穿于固定在水平方向且足够长的绝缘杆上，如图所示。环与杆间滑动摩擦因数为μ ，空间存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图所示。现给环一个短暂的水平向右的冲量I，使它开始运动，已知当I=I0时，环恰能做匀速运动，求： (1)I0的大小 (2)若短暂冲量为某一定值Is，且IsI0，求滑环沿杆运动的过程中克服摩擦力所做的功。 5、虚线上方是场强为E1的匀强电场，方向竖直向下；虚线下方是场强为E2的匀强电场，方向水平向右。虚线上、下方都有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直于纸面向外，ab是长为L的绝缘细杆，沿电场线方向放置在虚线上部的场区中，b端在虚线上。将一个套在杆上的带电小球从a端由静止释放后，小球先加速而后匀速到达b端(小球重力不计)，当球脱离杆后在虚线下方仍沿原方向做匀速直线运动。球与杆间的动摩擦因数为0.3，求： (1)E1和E2的比值； (2)撤去虚线下方的电场，其它 条件不变，小球进入虚线下方后 的运动轨迹是半圆，圆半径为L/3， 求带电小球从a到b的过程中，克 服摩擦力做功Wf与电场力对小球做功WE之比。 6、质量为m，带电量为q的带电粒子(不计重力)，从静止开始经加速电场加速后进入一个半径为R的绝缘圆形筒中，M、N两极板间电压为U，圆筒中有方向指向纸里的匀强磁场，如图所示，若要求带电粒子进入磁场后，经过与圆筒做n次碰撞后，又从原处飞出，磁场的磁感应强度B应为多大？设带电粒子的电量保持不变，且每次与筒壁的碰撞没有机械能损失。 7、一对竖直放置的平行金属板长为L，板间距离为d，板间电压为U。板间加一个与电场方向垂直的指向纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度为B。有一个质量为m，带正电的液滴，由离极板的上端点某高处M点自由下落，通过两板上端连线中点N进入场区，已知油滴经过N点时在水平方向受力平衡，油滴通过场区后贴着正极板的下端点D处离开，求： (1)M点到N点的高度h (2)油滴到达D点时的速度大小 8、一质量为m ，带电量为+q的粒子以速度为v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从b处穿过x轴，速度方向与x轴的正方向的夹角为300，同时进入场强为E，方向与x轴负方向成600角斜向下的匀强电场中，通过b点正下方的c点，粒子的重力不计，试求： (1)圆形磁场区域的最小面积 (2)c点到b点的最小距离s。 9、经电势差U=300V的两电极加速后的一束电子流进入匀强磁场，方向如图所示，磁场的宽度L=2.5cm，磁感应强度B=1.46x10-3T，磁场边界到荧光屏距离L1=5.0cm.如果不加磁场，电子直接打在屏上的O点，当加上磁场，电子打在屏上O/ 点，度求电子束偏转的距离x. 10、图示，一带电粒子(重力不计)在匀强磁场中按图中轨迹运动，中央是一块薄绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知( ) A、粒子运动方向是abcde B、粒子运动方向是edcba C、粒子带正电 D、粒子在下半周比上半周所用时间长 11、如图所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在着垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场。质量为m、电量为+q的粒子在环中作半径为R的圆周运动。A、B为两块中心开有小孔的极板。原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间得到加速。每当粒子离开B板时，A板电势又降为零。粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变。 (2)为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，求粒子绕行第n圈时的磁感应强度Bn。 (3)求粒子绕行n圈所需的总时间tn(设极板间距远小于R) (4)在图中画出A板电势U与时间t