帶電粒子在電場磁場中運動.ppt

《帶電粒子在電場磁場中運動.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、如圖所示，在xOy坐標平面內(nèi)，x軸上方有一磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，x軸下方有一場強為E，方向豎直向下的勻強電場在x軸正方向上有一點P，與原點O相距l(xiāng)。現(xiàn)從y軸負方向上距原點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)電場加速進入磁場運動恰能通過P點，求：（1）y應為何值？（2）從靜止出發(fā)到達P點的時間t。如圖所示，一個質(zhì)量為m、電量為q的正離子從D以某一初速進入勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向內(nèi)，磁感應強度為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AC方向進

2、入勻強電場，電場的方向與AC平行，最后正離子打在DA延長線上的P點，而P離A的距離為2d，若不計離子的重力，求：（1）離子從D到達P所需要的時間；（2）離子到達P點時所具有的動能。如圖所示，界面MN與水平面之間有一個正交的勻強磁場B和勻強電場E，在MN上方有一個帶正電的小球A由靜止開始下落，經(jīng)電場和磁場到達水平面，設(shè)空氣阻力不計，下列說法中正確的是A．在電磁、磁場中，小球做勻變速曲線運動B．在電磁、磁場中，小球下落過程中的電勢能減小C．小球從靜止開始下落到達水平面時的動能等于其電勢能和重力勢能的減少量總和D．若其他條件不變，僅僅增大磁感應

3、強度，小球從原來位置下落到水平面時的動能不變在真空中勻強電場的方向豎直向下，勻強磁場的方向垂直紙面向里，三個油滴a、b、c帶有等量同種電荷，其中a靜止，b向右勻速運動，c向左勻速運動，如圖所示，則它們的重力GA、GB、GC的大小關(guān)系？帶什么電？BEcbaBEcba質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0垂直電場線進入由兩帶電平行板所形成的電場中，如圖所示，帶電粒子重力不計，飛出平行板時，偏移量為d，已知兩板間距離為2d，電壓為U，現(xiàn)撤去電場，在原電場區(qū)域內(nèi)加一與紙面垂直的磁場，使帶電粒子以同樣的初速度從同樣的位置進入，又從同樣的位置飛出

4、，求所加磁場的磁感應強度的大小。2d如圖所示，套在長絕緣桿上的小球質(zhì)量m=0.1g,電量q=4.0×10-4C，小球可在棒上滑動，小球與桿的滑動摩擦系數(shù)μ=0.2，勻強磁場方向垂直紙面向里，B=0.5T，勻強電場方向水平向右，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程中的最大速度的大小vm。（g=10m/s2）在如圖所示的電磁場中，兩個帶電球都在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動。勻強電場的方向豎直向下，勻強磁場的方向水平指向紙內(nèi)，兩帶電球質(zhì)量的關(guān)系是m1=2m2。圓周運動半徑關(guān)

5、系是R1=2R2=10cm。（1）若要它們在最低點P相碰，應滿足什么條件？（2）若在小圓上運動的帶電球在被碰后沿大圓軌道運動，則另一帶電球的軌道半徑多大？（設(shè)相碰時電量不轉(zhuǎn)移）如圖所示，厚度為h、寬度為d的導體極放在垂直于它的磁感應強度為B的勻強磁場中，當電流通過導體板時，在導體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍耳效應。當靜電力與洛倫茲力達到平衡時，導體板上下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差，即為霍耳電壓實驗表明：當磁場不太強時，電勢差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)。設(shè)電流I是由電子的定向流動形成的，

6、電子的平均定向速度為v，帶電量為e。試問：（1）達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導體板上側(cè)面A的電勢＿＿＿下側(cè)面A′的電勢（填“高于”、“低于”或“等于”）（2）電子所受的洛倫茲力的大小為________。（3）當導體板上下兩側(cè)之間的電勢差為U時，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件，證明霍耳系數(shù)，其中n代表導體單位體積中的電子的個數(shù)。目前世界上正在研究的新型發(fā)電機——磁流體發(fā)電機的原理如圖所示，設(shè)想在相距為d，且足夠長的甲乙兩金屬板間加有垂直紙面向里，磁感應強度為B的勻強磁場，兩板通過開關(guān)和燈泡相連。將氣體加熱到

7、使之高度電離后，由于正負電荷一樣多，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，這時甲、乙兩板就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓，這就是磁流體發(fā)電機與一般發(fā)電機的不同處，它可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能。試問：（1）圖中哪個極板是發(fā)電機的正極？（2）發(fā)電機的電動勢多大？（3）設(shè)噴入兩極間的離子流每立方米有n個負電荷。離子流的截面積為S，則發(fā)電機的最大功率多大？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入電磁場空間，勻強磁場的方向垂直紙面向里，勻強電場的方向水平且平行紙面．滑塊和木板間的滑動摩擦系數(shù)為μ，已

8、知滑塊由A點至B點是勻速的，且至B點與提供電場的電路的控制開關(guān)S相碰，使電場立即消失，滑塊也由于碰撞，動能減為碰前的1/4，其返回A點的運動恰好也是勻速的。若往返總