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23题专练小卷
1.如图所示在空间xOy的第一象限内存在一沿x轴负方向大小为E的匀强电场现有一质量为m电量为+q的带电微粒重力不计在ALL点无初速度释放通过y轴上的P点进入第二象限在第二象限内存在沿y轴负方向匀强电场带电微粒最终从C0-2L点离开第二象限1则第二象限内电场强度大小带电微粒从C点离开的速度是多少2若第二象限内仅存在沿垂直纸面的匀强磁场使带电微粒仍从C0-2L点离开则磁感应强度大小3若改变带电微粒释放点的位置从P点进入磁场在第二象限有垂直纸面的圆形匀强磁场使得粒子从C点离开的速度与只在电场时完全相同则第二象限内圆形匀强磁场的磁感应强度是多少圆形匀强磁场的面积是多少
2.如图所示在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场磁感应强度大小分别为B和2BKL为上下磁场的水平分界线在NS和MT边界上距KL高h处分别有P、Q两点NS和MT间距为
1.8h质量为m、电荷量为+q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域在两边界之间做圆周运动重力加速度为g1求电场强度的大小和方向2要使粒子不从NS边界飞出求粒子入射速度的最小值3若粒子能经过Q点从MT边界飞出求粒子入射速度的所有可能值23题专练小卷
1.答案1 2 3πL2解析1粒子运动轨迹如图所示:在第一象限内:根据动能定理得:qEL=进入第二象限在水平方向:2L=vPt在竖直方向:L=at2加速度为:a=联立可得:E=在C点的竖直速度为:vCy=at水平速度为:vCx=vP联立可得:vC=方向与x轴负方向夹角45°2做圆周运动到达C点如图所示:半径满足:R2=4L2+R-L2解得:R=
2.5L洛伦兹力提供向心力:qvPB=可得:B=3因在磁场中速度大小不变故改变带电微粒释放点的位置到P点时速度已经达到:vP=vC=要使磁感应强度B最小则半径最大如图所示:粒子进入第二象限时就进入磁场从D点离开过C点速度的反向延长线过水平位移的中点由几何关系有=L所以轨迹半径:R=+1L根据洛伦兹力提供向心力:qBvP=m所以可得:B=圆形磁场的半径为r=所以r=L所以面积为:S=πL
22.答案1方向竖直向上 29-63解析1设电场强度大小为E由题意有mg=qE
①得E=方向竖直向上
②2如图1所示设粒子不从NS边飞出的入射速度最小值为vmin对应的粒子在上、下区域的运动半径分别为r1和r2圆心的连线与NS的夹角为φ图1由Bqv=m
③得r=
④有r1=r2=r1由r1+r2sinφ=r2
⑤r1+r1cosφ=h
⑥vmin=9-6
⑦3如图2所示设粒子入射速度为v粒子在上下方区域的运动半径分别为r1和r2粒子第一次通过KL时距离K点为x图2由题意有3nx=
1.8hn=123…本小题中的r2值应大于等于2小题中的r2值即x≥x=
⑧得r1=n
3.5
⑨即n=1时v=;n=2时v=;n=3时v= ⑩。