复合场 知识点题库

如图所示,在坐标系 的第一象限内存在一匀强磁场 (大小未知),磁场方向垂直于 平面向里;第四象限内有沿 轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,一带电量为 、质量为 的粒子,自 轴的P点沿 轴正方向射入第四象限,经 轴上的Q点进入第一象限,已知 ,不计粒子重力。

  1. (1) 求粒子过Q点时速度的大小和方向。

  2. (2) 若粒子以垂直 轴的方向进入第二象限,求 为多大。

  3. (3) 若第三象限存在一与 轴相切与M点的圆形区域磁场 (大小未知),一段时间后,带电粒子经过M点,且从圆形磁场水平射出,再次经过P点,求该粒子在圆形磁场中经过的时间。

如图所示,竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场,在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球,P小球从紧靠左极板处由静止开始释放,Q小球从两板正中央由静止开始释放,两小球最后都能打在右极板上的同一点M上.则从开始释放到打到右极板的过程中(   )

A . 它们的电荷量之比qP:qQ=2:1 B . 它们的运动时间之比tP:tQ=2:1 C . 它们的动能增加量之比△EkP:△EkQ=4:1 D . 它们的电势能减少量之比△EP:△EQ=4:1
带电小球以速度v0沿竖直方向从A点垂直进入匀强电场E中,如图所示,经过一段时间后到达B点,其速度变为水平方向,大小仍为v0 , 则在上述过程中一定有(   )

A . 小球一定不是做圆周运动 B . 小球运动的水平位移大小等于竖直位移大小 C . 静电力所做的功一定等于重力所做的功 D . 小球速度的最小值为
竖直放置的两块足够长的带电平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带正电小球,当丝线跟竖直方向成θ角小球与板距离为b时,小球恰好平衡,如图所示.(重力加速度为g)求:

  1. (1) 小球带电量q是多少?

  2. (2) 若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?

如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点垂直射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为(   )


A . 2:1 B . 1:2 C . 1: D . 1:15

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磁场,磁感应强度B1随时间t变化的规律如图乙所示,15π s后磁场消失,选定磁场垂直纸面向里为正方向.在y轴右侧平面内还有方向垂直纸面向外的恒定的匀强磁场,分布在一个半径为r=0.3m的圆形区域(图中未画出),且圆的左侧与y轴相切,磁感应强度B2=0.8T,t=0时刻,一质量m=8×10﹣4kg、电荷量q=+2×10﹣4C的微粒从x轴上xp=﹣0.8m处的P点以速度v=0.12m/s 向x轴正方向入射.(g取10m/s2

  1. (1) 求微粒在第二象限运动过程中离x轴、y轴的最大距离.

  2. (2) 若微粒穿过y轴右侧圆形磁场时,速度方向的偏转角度最大,求此圆形磁场的圆心坐标(x,y).

如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切.在OP与QR之间的区域内有一竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.C、D是质量为m和4m的绝缘小物块(可视为质点),其中D带有电荷量q,C不带电.现将物块D静止放置在水平轨道的MO段,将物块C从离水平轨道MN距离h高的L处由静止释放,物块C沿轨道下滑进入水平轨道,然后与D相碰,碰后物体C被反弹滑至斜面 处,物体D进入虚线OP右侧的复合场中继续运动,最后从RQ侧飞出复合场区域.求:

  1. (1) 物块D进入磁场时的瞬时速度vD

  2. (2) 若物块D进入磁场后恰好做匀速圆周运动,求所加匀强电场的电场强度E的值及物块D的电性;

  3. (3) 若物块D飞离复合场区域时速度方向与水平夹角为60°,求物块D飞出QR边界时与水平轨道的距离d.

如图所示,一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场B后,保持原速度做匀速直线运动,如果使匀强磁场发生变化,则下列判断中正确的是(  )

A . 磁场B减小,油滴动能增加 B . 磁场B增大,油滴机械能不变 C . 使磁场方向反向,油滴动能减小 D . 使磁场方向反向后再减小,油滴重力势能减小
如图所示为“滤速器”装置示意图.a、b为水平放置的平行金属板,其电容为C,板间距离为d,平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,a、b板带上电量,可在平行板内产生匀强电场,且电场方向和磁场方向互相垂直.一带电粒子以速度v0经小孔进入正交电磁场可沿直线OO′运动,由O′射出,粒子所受重力不计,则a板所带电量情况是(   )

A . 带正电,其电量为 B . 带正电,其电量为CBdv0 C . 带负电,其电量为 D . 带负电,其电量为
如图所示,足够长、宽度L1=0.1m、方向向左的有界匀强电场场强E=70V/m,电场左边是足够长、宽度L2=0.2m、磁感应强度B=2×10﹣3 T的有界匀强磁场.一带电粒子电荷量q=+3.2×10﹣19C,质量m=6.4×10﹣27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出.(粒子重力不计)求:

  1. (1) 带电粒子在磁场中运动的轨道半径和时间;
  2. (2) 带电粒子飞出电场时的速度大小.
一根长为l的丝线吊着一质量为m,带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,如图所示,丝线与竖直方向成37°角,先突然将该电场方向变为向下且大小不变,不考虑因电场的改变而带来的其它影响(重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

  1. (1) 匀强电场的电场强度的大小
  2. (2) 求小球经过最低点时丝线的拉力大小.
如图所示,在梯形ACDE内存在沿竖直方向的匀强电场,在等腰直角三角形BCD内同时存在垂直于纸面向外的匀强磁场,BD是一个上端带有小孔的挡板,现有一个质量为m,电荷量大小为q的带电粒子以水平速度v贴近AB边射入匀强电场,且做直线运动,通过小孔射入电磁场(△BCD区域),粒子恰好能以最大的圆周半径偏转并打到B D板上,AB、ED两极板间电势差为U,重力加速度为g.

  1. (1) 试判断电场方向及BD的长度d;
  2. (2) 求磁感应强度.
如图所示,三个质量相等,分别带正电、负电荷和不带电的粒子,从带电平行放置的极板的右侧中央以相同的水平速度v0先后垂直极板间电场射入,分别落在下极板的A、B、C处,则(   )

A . 三个粒子在电场中运动时间是相等的 B . A处粒子带正电,B处粒子不带电,C处粒子带负电 C . 三个粒子带电场中的加速度aC>aB>aA D . 三个粒子到达正极板时的动能EkA>EkB>EkC
为了测定带电粒子的比荷 ,让这个带电粒子垂直电场方向飞进平行金属板间,已知匀强电场的场强为E,在通过长为L的两金属板间后,测得偏离入射方向的距离为d,如果在两板间加垂直于电场方向的匀强磁场,磁场方向垂直于粒子的入射方向,磁感应强度为B,则粒子恰好不偏离原来的方向,求 为多少?
在地面附近存在着一有界电场,边界MN将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ,在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场,在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A,如图甲所示。小球运动的v-t图象如图乙所示,已知重力加速度为g,不计空气阻力。则(   )

A . 小球经过边界时速度最大 B . 小球受到的重力与电场力大小之比为2:3 C . 0-3s内,重力做的功和电场力做的功绝对值不相等 D . 在小球运动的整个过程中,小球的机械能与电势能总和保持不变
如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限中两个相同的直角三角形区域Ⅰ、Ⅱ内分别充满了方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场,已知C点坐标为( ,l),质量为m,带电荷量为q的正电荷从A( ,l)点以一定的速度平行于y方向垂直进入磁场,并从x轴上的D点(图中未画出)垂直x轴离开磁场,电荷重力不计。

 

  1. (1) 求D点的位置坐标及电荷进入磁场区域Ⅰ时的速度大小v;
  2. (2) 若将区域Ⅱ内的磁场换成沿-x轴方向的匀强电场,该粒子仍从A点以原速度进入磁场区域Ⅰ,并最终仍能垂直x轴离开,求匀强电场的场强E。
如图所示,在竖直平面内有一匀强电场,其方向与水平方向成α=30°斜向上,在电场中有一质量为m,带电荷量为q的带电小球,用长为L不可伸长的绝缘细线挂于O点,当小球静止于M点时,细线恰好水平。现用外力将小球拉到最低点P,然后无初速度释放,重力加速度为g,则以下判断正确的是(   )

A . 小球能上升的最大高度在O点正上方L高度处 B . 小球从P到M过程中,电场力对它做功为mgL C . 小球从P到M过程中,电场力对它做功为( +1)mgL D . 小球运动到M时,绝缘细线对小球的拉力为2mg
如图所示,质量为m,带电量为+q的液滴,以速度v沿与水平成450角斜向上进入正交的足够大匀强电场和匀强磁场叠加区域,电场强度方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,液滴在场区做直线运动.重力加速度为g,试求:

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  1. (1) 电场强度E和磁感应强度B各多大?
  2. (2) 当液滴运动到某一点A时,电场方向突然变为竖直向上,大小不改变,不考虑因电场变化而产生的磁场的影响,此时液滴加速度多少?
  3. (3) 在满足(2)的前提下,粒子从A点到达与A点在同一水平线上的B点(图中未画出)所用的时间.
如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示.t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0~ 时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出.微粒运动过程中未与金属板接触,重力加速度的大小为g,关于微粒在0~T时间内运动的描述,正确的是(   )

A . 末速度大小为 v0 B . 末速度沿水平方向 C . 重力势能减少了 mgd D . 克服电场力做功为mgd
如图所示,足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧,一个质量m=0.04kg、电量q=+2×10-4c的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接.某一瞬间释放弹簧弹出小球,小球从水平台右端A点飞出,恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点,并沿轨道滑下.已知AB的竖直高度h=0.45m,倾斜轨道与水平方向夹角为α=37°、倾斜轨道长为L=2.0m,带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.5.倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连,在C点没有能量损失,所有轨道都绝缘,运动过程小球的电量保持不变.现有过山车模型的竖直圆轨道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中,场强E=2.0×103V/m.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:

  1. (1) 被释放前弹簧的弹性势能?
  2. (2) 要使小球不脱离轨道(水平轨道足够长),竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?
  3. (3) 如果竖直圆弧轨道的半径R=0.9m,小球进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01m的D点右侧某一点P?
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