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如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T...

如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105 N/C,方向与金箔成37°角。紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子,已知:mα =6.64×10-27Kg, qα=3.2×10-19C,初速率v=3.2×106 m/s . (sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

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(1)α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R;

(2)金箔cd被α粒子射中区域的长度L;

(3)设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子在穿出金箔过程中以不变的速度方向进入电场,在电场中运动通过N点,SNab且SN=40cm,则此α粒子从金箔上穿出的过程中损失的动能满分5 manfen5.com为多少?

 

(1)0.2m, (2)32cm, (3)3.19×10-14J 【解析】 试题分析:(1) α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,故有,则(m)。 (2)设cd中心为O,向c端偏转的α粒子,当圆周轨迹与cd相切时偏离O最远,设切点为P,对应圆心O1,如图所示,则由几何关系得:, 向d端偏转的α粒子,当沿Sb方向射入时,偏离O最远,设此时圆周轨迹与cd交于Q点,对应圆心O2,如图所示,则由几何关系得: ,故金箔cd被α粒子射中区域的长度。 (3)设从Q点穿出的α粒子的速度为,因半径O2Q∥场强E,则⊥E,故穿出的α粒子在电场中做类平抛运动,轨迹如图所示。沿速度方向做匀速直线运动,位移,沿场强E方向做匀加速直线运动,位移,则由,,,得:,故此α粒子从金箔上穿出时,损失的动能为。 考点:本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动。  
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考点分析:
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如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab间距离满分5 manfen5.com,bc间距离满分5 manfen5.com,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角。一个带电量满分5 manfen5.com的负电荷从a点移到b点克服电场力做功满分5 manfen5.com。求:

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(1)匀强电场的电场强度大小和方向;

(2)电荷从b点移到c点,电势能的变化量;

(3)a、c两点间的电势差。

 

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有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,此时测得流过电动机的电流是0.4A;若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A。求:

(1)电动机线圈的电阻;

(2)电动机正常工作时的输出功率;

(3)在发动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率。

 

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如图所示,倾角为θ的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线恰好静止。已知直导线长为l,质量为m,电流方向垂直于纸面向外,电流强度为I,整个装置处在匀强磁场中。则

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如图所示,平行板电容器竖直放置在水平绝缘地板上,一个带电质点质量为m=0.10×10- 3kg,电荷量为q= - 2.0×10- 4C,从电容器中心线上某点由静止开始自由下落,下落了h1=0.80m后进入匀强电场,又下落了h2=1.0m后到达水平绝缘地板。落地点在两板中心O点左侧s=20cm处(未碰板)。g取10m/s2。求:

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(1)带电质点在空中运动的时间;

(2)电容器中匀强电场的场强E的大小和方向。

 

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写出比较电荷在电场中两点具有的电势能大小的方法有哪些?

 

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