如图所示,在竖直平面内直线AB与竖直方向成30°角,AB左侧有匀强电场,右侧有垂直纸面向外的匀强磁场.一质量为m、电量为q的带负电的粒子,从P点以初速竖直向下射入电场,粒子首次回到边界AB时,经过Q点且速度大小不变,已知P、Q间距为l,之后粒子能够再次通过P点,(粒子重力不计)求:
16.匀强电场场强的大小和方向;
17.匀强磁场磁感强度的可能值.
8.竖直放置的平行金属板A、B连接一恒定电压,两个电荷M和N以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场,恰好从极板B边缘射出电场,如图所示,不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,下列说法正确的是( )
如图,水平放置的平行板电容器极板A、B间加有恒定电压,a点与下极板的距离为d。一带电粒子从a点水平射入电场,初速度大小为va,粒子偏转后打在下极板的P点时速度大小为va/,其水平射程为2d。若该粒子从与a在同一竖直线上的b点(图中未标出)水平射入电场,初速度大小为vb,带电粒子仍能打到P点,打到P点时速度大小为vb/。下列判断正确的是( )
17.如图,水平放置的平行板电容器极板A、B间加有恒定电压,a点与下极板的距离为d。一带电粒子从a点水平射入电场,初速度大小为va,粒子偏转后打在下极板的P点时速度大小为va/,其水平射程为2d。若该粒子从与a在同一竖直线上的b点(图中未标出)水平射入电场,初速度大小为vb,带电粒子仍能打到P点,打到P点时速度大小为vb/。下列判断正确的是( )
答案:电场强度方向垂直与AB斜向下,与竖直方向呈60°夹角
解析: 粒子从P到Q速度大小不变,说明P、Q两点在同一等势面上,即AB是一条等势线,因此电场线一定垂直于等势线AB,又因为粒子带负电,故电场强度方向垂直与AB斜向下,与竖直方向呈60°夹角;
将粒子的初速度v0沿着电场线方向和垂直于电场线方向分解,沿着电场线方向粒子先做匀加速运动后做匀减速运动,垂直于电场线方向粒子做匀速运动;从P到Q:
在沿着电场线的方向上有:
垂直于电场线方向上有:
因为粒子只受电场力作用,有:
联立可得:
1、考查带电粒子在匀强电场中的运动
2、考查匀加速运动的基本公式
3、考查电场力做功的性质
1、根据粒子在Q点的速度大小不变,分析电场强度的方向
2、将粒子的初速度沿着电场线和垂直于电场线分解,根据各个方向上的运动性质列出方程式,求解电场强度;
1、对粒子到Q点时的速度相等的隐含条件分析不到位
答案:
解析: 粒子从P点运动到Q点,垂直于电场线方向的速度大小不变,沿着电场线方向速度大小反向,由此可知粒子经过Q点时的速度与AB呈30°角。
若粒子进入磁场偏转后恰好经过P点,其运动半径为R,磁感应强度为B,由几何关系可知:
根据洛伦兹力提供向心力有:
解得:
若圆周运动半径,粒子不可能再通过P点;
若圆周运动半径,则每个周期沿AB界线向A点移动
带负电粒子可能从电场中再次经过P点,应满足
解得:
所以B可能的值为:
1、考查带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动
2、考查匀速圆周运动的基本公式
1,分析当粒子进入磁场偏转后恰好经过P点,根据几何关系,求出半径,再根据洛伦兹力提供向心力,求解磁感应强度,
2、讨论当圆周运动半径,粒子的运动情况,
3、讨论当圆周运动半径,粒子的运动情况,求出磁感应强度可能的值。
1、对可能的情况”若圆周运动半径“分析不到位。