带电粒子在重叠场运动整理.doc

1.（18分）如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角，A点与原点O的距离为d。接着，质点进入磁场，并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x轴的夹角为，求 （1）粒子在磁场中运动速度的大小： （2）匀强电场的场强大小。 2．（20分）如图所示，在ｙ轴右方有方向垂直于纸面的匀强磁场，一个质量为ｍ，电量为ｑ的质子以速度ｖ水平向右经过ｘ轴上的Ｐ点最后从ｙ轴上的Ｍ点射出，已知Ｍ点到原点的距离为Ｌ，质子射出磁场时的速度方向与ｙ轴的夹角θ为300。求： （1）磁感应强度的大小和方向。 （2）若质子在磁场中运动的适当时候，在y轴右方再加一个匀强电场，可以使质子能平行于y轴正方向做匀速直线运动。从质子经过P点开始计时，经过多长时间开始加这个匀强电场？电场强度多大？方向如何？ 3．(18分)两块平行金属板MN、PQ水平放置，两板间距为d、板长为l，在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场，三角形底边BC与PQ在同一水平线上，顶点A与MN在同一水平线上，如图所示．一个质量为m、电量为+q的粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入，若在两板间加某一恒定电压，粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场，BD=AB，并垂直AC边射出(不计粒子的重力)．求： (1)两极板间电压； (2)三角形区域内磁感应强度； (3)若两板间不加电压，三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外．要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出，试求所加磁场的磁感应强度最小值． 4.(18分)如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L两板间距离为d，在PQ板的上方有垂直纸面向里足够大的匀强磁场．一个电荷量为q，质量为m的带负电粒子以速度V0从MN板边缘且紧贴M点，沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场．不计粒子重力，求： (1)两金属板间所加电压U的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小； (3)当该粒子再次进入电场并再次从电场中飞出时的速度及方向． 5．（18分）如下图所示的直角坐标系中，在的区域有一垂直于平面的匀强磁场，在第四象限内有一平行于轴方向的匀强电场。现使一个带正电的粒子，从坐标原点O以速度沿轴正方向射入匀强磁场，带电粒子从点射出磁场又从点射出匀强电场。（不计粒子重力）求： （1）带电粒子从O点射入磁场，到达点经历的时间。 （2）匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度大小的比值 · v y M O v P x θ