帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)大題練習(xí)3

11.如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R,在兩板間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，與兩板及左側(cè)邊緣線相切.一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)沿兩板間中心線O］O2從左側(cè)邊緣O］點(diǎn)以某一速度射入，恰沿直線通過(guò)圓形磁場(chǎng)區(qū)域,并從極板邊緣飛出，在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0.若撤去磁場(chǎng)，質(zhì)子仍從O］點(diǎn)以相同速度射入，則經(jīng)t0時(shí)間打到極板上.求兩極板間電壓U；若兩極板不帶電，保持磁場(chǎng)不變，該粒子仍沿中心線O］O2從O］點(diǎn)射入，欲使粒子從兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿足什么條件？8R2B 2^2-1R答案(1)~1~(2)0<v<—?！?2?如圖所示裝置中，區(qū)域I和III中分別有豎直向上和水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度分別E為E和2；區(qū)域II內(nèi)有垂直向外的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場(chǎng)，經(jīng)水平分界線OP上的A點(diǎn)與OP成60°角射入?yún)^(qū)域II的磁場(chǎng)，并垂直豎直邊界CD進(jìn)入III區(qū)域的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.求：粒子在區(qū)域II勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑；0、M間的距離；粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次通過(guò)CD邊界所經(jīng)歷的時(shí)間.2mv3mv0 8+p3mv0nm答案⑴詞⑵竊(3)qE+3qB13.如圖所示，真空中的矩形abed區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,圓形邊界分別相切于ad、be邊的中點(diǎn)e、f。一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)撤去磁場(chǎng)并保留電場(chǎng)，粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從e點(diǎn)飛離該區(qū)域。已知^43ad=be=—R，忽略粒子的重力。求：（1） 帶電粒子的電荷量q與質(zhì)量m的比值q/m；（2） 若撤去電場(chǎng)保留磁場(chǎng)，粒子離開矩形區(qū)域時(shí)的位置。答案：（1）2=互9；（2）ab邊上與b的距離x=-m3BR 314.如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第I象限0<x<區(qū)域內(nèi)分布著場(chǎng)強(qiáng)為E=￥x1°-2N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向上；在第II象限中的兩個(gè)直角三角形區(qū)域內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=5?0x10-9T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向分別垂直紙面向外和向里.質(zhì)量為m=1?6x10-27kg、電荷量為q=+3?2x10-12C的帶電粒子（不計(jì)粒子重力）從坐標(biāo)點(diǎn)M（—4,逸）處以'2x106m/s的速度平行于x軸向右運(yùn)動(dòng)，并先后通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域.（1） 求帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑.（2） 在圖中畫出粒子從直線x=—4到x=4之間的運(yùn)動(dòng)軌跡，并在圖中標(biāo)明軌跡與y軸和直線x=4線x=4的交點(diǎn)坐標(biāo)（不要求寫出解答過(guò)程）.（3）求粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)及電場(chǎng)區(qū)域偏轉(zhuǎn)所用的總時(shí)間.K/lOmn2—V \?: |?/XX' \/XXX]k丿[k丿-4 -2 024 x/10(1^2x10-1m(2)圖略(3)4.40x10-7s15.如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第I象限分布著場(chǎng)強(qiáng)E=5x103V/m、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其余三象限分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)從電場(chǎng)中M(0?5,0?5)點(diǎn)由靜止釋放一比荷為m=2x104C/kg、重力不計(jì)的帶正電微粒，該微粒第一次進(jìn)入磁場(chǎng)后將垂直通過(guò)x軸.求:勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；帶電微粒第二次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)；為