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如图所示,在xoy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第二...

如图所示,在xoy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第二象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场。初速度为零、带电量为q、质量为m的离子经过电压为U的电场加速后,从x上的A点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域,在电场偏转并击中x轴上的C点。已知OA=OC=d。不计重力。求;

(1)粒子到达A点的速度;

(2)磁感强度B和电场强度E的大小;

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)设带电粒子经电压为U的电场加速后获得速度为v,由      (2分) (2分) (2)带电粒子进入磁场后,洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律:      (1分) 依题意可知:r=d    (1分) 解得:     (2分) 带电粒子在电场中偏转,做类平抛运动,设经时间t从P点到达C点,由      (1分)              (1分) 解得:      (2分) 【解析】略
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考点分析:
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如图所示,在x轴的上方(y>0的空间内)存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角,若粒子的质量为m,电量为q,求:

(1)该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径;

(2)粒子在磁场中运动的时间;

(3)该粒子射出磁场的位置。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示。1982年澳大利亚制成了能把m= 2.0kg的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s)。若轨道宽为2m,通过的电流为10A,轨道间所加匀强磁场的磁感强度为B=5×1O4T,B垂直于轨道向上 (轨道摩擦不计)求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)弹体(包括金属杆EF)所受安培力大小;

(2)弹体(包括金属杆EF)从静止加速到10km/s,轨道至少要多长;

(3)弹体(包括金属杆EF)从静止加速到10km/s过程中,安培力

的最大瞬时功率。

 

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图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B 。一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速v射入磁场区域,最后到达平板上的P 点。已知B、v以及P 到O的距离L .不计重力,求:

(1)粒子带哪种电荷;

(2)粒子以初速度v垂直进入磁场,在磁场中做什么运动;

(3)粒子的电荷q与质量m 之比。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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下图所示为磁流体发电机的示意图。在距离为d的两平行金属板间,有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。左侧有高速运动的等离子体(含有相等数量的正、负离子)射入其间,设每个离子所带的电量为q,射入速度为V,重力不计,离子在洛仑兹力的作用下发生偏转,分别聚集在M、N板上,使该装置成为一个电源,则此发电机的电动势为______。当闭合开关K时通过R的电流方向为______ (填“向上”或“向下”)

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在光滑斜面上放一长度为L=20cm的导体A,质量m=1kg,导体A通有电流I1 =5A。斜面的倾角为θ=30°左下图所示为剖面图。(1)当磁场垂直于斜面向上时,导体A处于静止平衡,则磁感强度B的大小为____________ T;(2)当磁场方向____________时,导体A对斜面恰无压力,则此时磁感强度B的大小为____________T。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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