帶電粒子在電場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)解讀課件

1、 如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，x軸上方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸下方有一場(chǎng)強(qiáng)為E，方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)在x軸正方向上有一點(diǎn)P，與原點(diǎn)O相距l(xiāng)?，F(xiàn)從y軸負(fù)方向上距原點(diǎn)O為y處，由靜止釋放一質(zhì)量為m，電量為e的電子，要使電子經(jīng)電場(chǎng)加速進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)恰能通過(guò)P點(diǎn)，求： （1）y應(yīng)為何值？ （2）從靜止出發(fā)到達(dá)P點(diǎn)的時(shí)間t。 如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，x軸上方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的正離子從D以某一初速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。正離子初速度的方向在紙面內(nèi)與DA邊夾角成60角，結(jié)果離子正好從離A距離為d的小孔C垂直于A

2、C方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)的方向與AC平行，最后正離子打在DA延長(zhǎng)線上的P點(diǎn)，而P離A的距離為2d，若不計(jì)離子的重力，求：（1）離子從D到達(dá)P所需要的時(shí)間； （2）離子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)所具有的動(dòng)能。 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的正離子從D以某一初帶電粒子在電場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)解讀課件 如圖所示，界面MN與水平面之間有一個(gè)正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在MN上方有一個(gè)帶正電的小球A由靜止開始下落，經(jīng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)到達(dá)水平面，設(shè)空氣阻力不計(jì)，下列說(shuō)法中正確的是 A在電磁、磁場(chǎng)中，小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B在電磁、磁場(chǎng)中，小球下落過(guò)程中的電勢(shì)能減小C小球從靜止開始下落到達(dá)水平面時(shí)的動(dòng)能等 于其電勢(shì)能和重力勢(shì)能的減

3、少量總和D若其他條件不變，僅僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，小 球從原來(lái)位置下落到水平面時(shí)的動(dòng)能不變 如圖所示，界面MN與水平面之間有一個(gè)正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B 在真空中勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷，其中a靜止，b向右勻速運(yùn)動(dòng)，c向左勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則它們的重力GA、GB、GC的大小關(guān)系？帶什么電？BEcbaBEcba 在真空中勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙 質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0垂直電場(chǎng)線進(jìn)入由兩帶電平行板所形成的電場(chǎng)中，如圖所示，帶電粒子重力不計(jì)，飛出平行板時(shí)，偏移量為d，已知兩板間距離為2d，電壓為U，現(xiàn)撤去電

4、場(chǎng)，在原電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)加一與紙面垂直的磁場(chǎng)，使帶電粒子以同樣的初速度從同樣的位置進(jìn)入，又從同樣的位置飛出，求所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。 2d 質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0垂直電場(chǎng) 如圖所示，套在長(zhǎng)絕緣桿上的小球質(zhì)量m=0.1g,電量q=4.010-4C，小球可在棒上滑動(dòng)，小球與桿的滑動(dòng)摩擦系數(shù)=0.2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，B=0.5T，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，E=10N/C。求：（1）小球由靜止開始沿絕緣桿下滑過(guò)程中的最大加速度大小am，（2）小球由靜止開始沿絕緣桿下滑過(guò)程中的最大速度的大小vm。（g=10m/s2） 如圖所示，套在長(zhǎng)絕緣桿上的小球質(zhì)量m=0.1g,電量 在如

5、圖所示的電磁場(chǎng)中，兩個(gè)帶電球都在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向水平指向紙內(nèi)，兩帶電球質(zhì)量的關(guān)系是m1=2m2。圓周運(yùn)動(dòng)半徑關(guān)系是R1=2R2=10cm。（1）若要它們?cè)谧畹忘c(diǎn)P相碰，應(yīng)滿足什么條件？（2）若在小圓上運(yùn)動(dòng)的帶電球在被碰后沿大圓軌 道運(yùn)動(dòng)，則另一帶電球的軌道半徑多大？ （設(shè)相碰時(shí)電量不轉(zhuǎn)移） 在如圖所示的電磁場(chǎng)中，兩個(gè)帶電球都在豎直平面內(nèi)做勻速 如圖所示，厚度為h、寬度為d的導(dǎo)體極放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍耳效應(yīng)。當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下

6、兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差，即為霍耳電壓 如圖所示，厚度為h、寬度為d的導(dǎo)體極放在垂直于它的磁實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電勢(shì)差U、電流I和B的關(guān)系為 ，式中的比例系數(shù)K稱為霍耳系數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電勢(shì)差U、電流I和B的關(guān)系為 設(shè)電流I是由電子的定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向速度為v，帶電量為e。試問(wèn)：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢(shì)下側(cè)面A的電勢(shì)（填“高于”、“低于”或“等于”）（2）電子所受的洛倫茲力的大小為_。 設(shè)電流I是由電子的定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向速度 （3）當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢(shì)差為U時(shí)，電子所受靜電力的大小為_。 （4）由靜電力和洛倫茲力平衡的條

7、件，證明霍耳系數(shù) ，其中n代表導(dǎo)體單位體積中的電子的個(gè)數(shù)。 （3）當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢(shì)差為U時(shí)，電子所受靜電力 目前世界上正在研究的新型發(fā)電機(jī)磁流體發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，設(shè)想在相距為d，且足夠長(zhǎng)的甲乙兩金屬板間加有垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩板通過(guò)開關(guān)和燈泡相連。將氣體加熱到使之高度電離后，由于正負(fù)電荷一樣多，且?guī)щ娏烤鶠閝，因而稱為等離子體，將其以速度v噴入甲、乙兩板之間，這時(shí)甲、乙兩板就會(huì)聚集電荷，產(chǎn)生電壓，這就是磁流體發(fā)電機(jī)與一般發(fā)電機(jī)的不同處，它可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能。 目前世界上正在研究的新型發(fā)電機(jī)磁流體發(fā)電機(jī)的原理試問(wèn)：（1）圖中哪個(gè)極板是發(fā)電機(jī)的正極？（2）發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)多大？（3）設(shè)噴入兩極間的離子流每立方米有n個(gè)負(fù)電荷。離子流的截面積為S，則發(fā)電機(jī)的最大功率多大？試問(wèn)：（1）圖中哪個(gè)極板是發(fā)電機(jī)的正極？（2）發(fā)電機(jī)的電 如圖所示，質(zhì)量為m、電量為Q的金屬滑塊以某一初速度沿水平放置的木板進(jìn)入電磁場(chǎng)空間，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向水平且平行紙面滑塊和木板間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為，已知滑塊由A點(diǎn)至B點(diǎn)是勻速的，且至B點(diǎn)與提供電場(chǎng)的電路的控制開關(guān)S相碰，使電場(chǎng)立即消失，滑塊也由于碰撞，動(dòng)能減為碰前的1/4，其返回A點(diǎn)的運(yùn)