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(2013•安徽一模)如图所示,在xOy平面内,x轴的上方分布有沿x轴负方向的场强E=1.2×103N/C的匀强电场,x

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/16 11:38:44
(2013•安徽一模)如图所示,在xOy平面内,x轴的上方分布有沿x轴负方向的场强E=1.2×103N/C的匀强电场,x轴的下方分布有垂直纸面向里的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场.在x轴上有一个足够大的垂直于y轴的平板MN,平板上开有一个小孔P,P点距O点的距离Sx=3cm,P处连接有一段长度d=lcm内径不计的准直管,管内由于静电屏蔽没有电场.y轴负方向上距O点
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(1)α粒子在磁场中运动时,由洛伦兹力提供向心力,则
  Bqv=m
v2
R
解得:R=
mv
Bq=2×l0-8×
2×105
0.2m=0.02m=2cm
根据几何关系可得,能够进入小孔P的α粒子在磁场中运动的轨迹有两种可能,分别如图中Ⅰ、Ⅱ,在磁场中运动的周期:
 T=
2πm
Bq=

0.2×2×l0-8s=2π×10-7s
沿轨迹Ⅰ到达P的时间:
  t1=
1
3T=
1
3×2π×10-7s=

3×10-7s
沿轨迹Ⅱ到达P的时间:
   t2=
2
3T=
2
3×2π×10-7s=

3×10-7s
(2)沿轨迹Ⅰ进入电场中的粒子,速度v1=v=2×105m/s,方向平行于y轴向上.
沿PQ方向:a=
Eq
m=1.2×103×5×l07=6×1010(m/s2),Sx=
1
2a
t21
沿y轴方向:Sy=v1t1
解得:Sy=0.2m
沿轨迹Ⅱ到达P孔的粒子,将打到管壁上,不能通过准直管,所以α粒子到达y轴的位置距离O点的距离为 y=Sy+d=0.21m.
答:
(1)a粒子在磁场中运动的轨道半径为2cm,粒子从S到达P孔的时间为

3×10-7s或

3×10-7s;
(2)经过准直管进入电场中运动的a粒子,到达y轴的位置与O点的距离为0.21m.
(2013•安徽一模)如图所示,在xOy平面内,x轴的上方分布有沿x轴负方向的场强E=1.2×103N/C的匀强电场,x 在x轴上方有一磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强E,质量m电量-q的 如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E. 如图(甲)所示,在xoy平面内有足够大的匀强电场,电场方向竖直向上,电场强度E=40N/C.在y轴左侧平面内有足够大的瞬 在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,第二象限内有一水平向右的匀强电场,场强为E1.某种发射装置(图中 如图所示:在竖直平面的XOY坐标系内,OY表示竖直向上方向,该平面内存在沿X轴的正向匀强电场,一个带电小 如图所示,匀强电场方向平行于xoy平面,在xoy平面内有一个半径为R = 5cm的圆,圆上有一动点P ,半径OP与x轴方 如图xOy平面坐标系,x轴方向为水平方向,y轴方向为竖直方向,在第一象限内有竖直向下的匀强电场E,在第二象限内场强为E的 如图所示,在X>0的空间中,存在沿X轴方向的匀强电场E;在X<0的空间中,存在沿X轴负方向的匀强电场,场强大小也为E.一 (2014•南通三模)如图所示,在xoy平面y>O的区域内有沿y轴负方向的匀强电场,在y<O的区域内有垂直于xoy平面向 (2014•揭阳二模)如图所示,竖直平面xOy内存在水平向右的匀强电场,场强大小E=10N/c,在y≥0的区域内还存在垂 30,如图所示,竖直平面xOy内存在水平向右的匀强电场,场强大小E=10N/C,在y≥0的区