d带电粒子在复合场中的运动(上) .pptVIP

带电粒子在复合场中的运动（上） 大连金州高级中学 谢小明 2006年12月6号 1. 在充有一定电量的平行板电容器两极板间有一匀强磁场，已知场强E的方向和磁感应强度B 的方向垂直，有一带电粒子束以初速度v0 射入，恰能不偏离它原来的运动方向，匀速通过此区域， 如图所示，在下列情况下，当改变一个或两个物理条件，而保持其它条件不变.若重力不计，则带电粒子束的运动不受影响的情况是 ( ) (A)增大电容器两板间距离； (B)改变磁场方向为垂直纸面向外； (C)增大带电粒子束的射入初速度； (D)将电场和磁场同时增强一倍； (E)使带电粒子束的入射方向变为非水平方向； (F)将图示磁场方向和电场方向同时改变为相反方向； (G)改用一束荷质比不同于原来 荷质比的带电粒子束水平射入 A D F G V0 2．如图所示，真空中两水平放置的平行金属板间有电场强度为E的匀强电场，垂直场强方向有磁感应强度为B的匀强磁场，OO′为两板中央垂直磁场方向与电场方向的直线，以下说法正确的是 [ ] A．只要带电粒子（不计重力）速度达到某一数值， 沿OO′射入板间区域就能沿OO′做匀速直线运动 B．若将带电微粒沿O′O射入板间区域，微粒仍有可 能沿O′O做匀速直线运动 C．若将带电微粒沿OO′射入板间区域，微粒有可能 做匀变速曲线运动 D．若将带电微粒沿OO′射入 板间区域，微粒不可能做匀变 速曲线运动 A D O′ E B O + + + ++ - - - - - +q 3、如图所示，有一质量为m，带电量为+q的小球，从两竖直的带等量异种电荷的平行板上h高处始自由下落，板间有匀强磁场B ，磁场方向垂直纸面向里，那么带电小球在通过 正交电磁场时( ) A.一定做曲线运动 B.不可能做曲线运动 C.可能做匀速直线运动 D.可能做匀加速直线运动 分析：小球在P点受力如图： qvB mg qE 即使在P点所受电场力和磁场力恰好平衡，在重力作用下向下加速运动，速度增大，洛仑兹力增大，也不可能做直线运动。 所受重力、电场力和磁场力不可能平衡，一定做曲线运动。 A 4、真空中同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c在场中做不同的运动．其中A静止，B向右做匀速直线运动，C向左做匀速直线运动，则三油滴质量大小关系为[ ] B A．mAmBmC B． mC mAmB C． mB mA mC D． mA=mB=mC m 3g qE m1 g qE m 2g qE A B C E B V V 解：对A: mg=qE ∴ 油滴带负电 对B: f=qvB 向下 对C: f=qvB 向上 ∴ qE=m2 g+f ∴ qE+f=m3 g mC mA mB f f 5、如图所示，在互相垂直的水平方向的匀强电场（E已知）和匀强磁场（B已知）中，有一固定的竖直绝缘杆，杆上套一个质量为m、电量为q的小球，它们之间的摩擦因数为μ，现由静止释放小球，试分析小球运动的加速度和速度的变化情况，并求出最大速度vm。 （mg＞μqE） E B 解：设带正电，分析小球受力如图： mg N qvB qE f 小球向下加速运动，v 增大, qvB增大,N减小 ,f 减小，a 增大, 当qvB=qE时, N=0 ， f=0 a=g 最大 mg qvB qE v再增大， qvB增大,N反向增大，f 增大，a 减小， mg N qvB f qE 当f=mg时，a=0 v达到最大值。 μ N = μ(qvm B - qE) = mg vm=mg / μqB + E/B 所以，a 先增大后减小最终为0，v 一直增大到某一最大值。 带负电的情况同样分析，只要将左右的力对调即可。 6．如图所示，在一根足够长的竖直绝缘杆上，套着一个质量为m、带电量为-q的小球，球与杆之间的动摩擦因数为μ．场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场方向如图所示，小球由静止开始下落． 求：（1）小球开始下落时的加速度； （2）小球的速度多大时，有最大加速度，它们的值是多少？ （3）小球运动的最大速度为多少？ （2）最大加速度am=g （3）最大速度vm=mg / μqB + E/B 答：（1）开始时的加速度 a=g- μqE/m E B E B θ 7．如图所示电磁场中，一质量m、电量q带正电荷的小球静止在倾角θ 、足够长的绝缘光滑斜面的顶端时，对斜面压力恰为零．若迅速把电场方向改为竖直向下，则小球能在斜面上滑行多远？所用时间是多少？