如图所示的平行板器件中,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.20T,方向垂直纸面向里,电场强度E1=1.0×105V/m,PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘坐标系的第一象限内,有一边界AO、与y轴的夹角∠
=450,边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,边界线的下方有竖直向上的匀强电场,电场强度E2=5.0×105V/m。一束带电荷量q=8.0×10-19C、质量m=8.0×10-26Kg的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从
轴上坐标为(0,0.4 m)的Q点垂直
轴射入磁场区,多次穿越边界线OA。求:
(1)离子运动的速度;
(2)离子从进入磁场到第二次穿越边界线OA所需的时间;
(3)离子第四次穿越边界线的位置坐标。
如图所示为质谱仪的原理图,A为粒子加速器,电压为U1;B为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,板间距离为d;C为偏转分离器,磁感应强度为B2。今有一质量为m、电量为q的正离子经加速后,恰好通过速度选择器,进入分离器后做匀速圆周运动,
求:(1)粒子的速度v;
(2)粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R。
如图所示,水平放置的平行板电容器,极板长L= 0.1m,两板间距离d =" 0.4" cm。有一带电微粒以一定的初速度从两板中央平行于极板射入,若板间不加电场,由于重力作用微粒恰能落到下板中点O处;若板间加竖直方向的匀强电场,带电微粒刚好落到下板右边缘B点。已知微粒质量,电量
,取g=10m/s2。
试求:(1)带电微粒入射初速度的大小;
(2)板间所加电场的电场强度多大?方向怎样?
如图所示,将电荷量为q=3.0×10-9C的点电荷从匀强电场中的A点移动到B点,AB=2cm,电场力做的功为6.0×10-7J,
(1)若以B点为零电势点,求A点的电势和A、B两点的电势差;
(2)求匀强电场的场强E
如图所示,左侧匀强电场的区域宽度为L,电场强度为E,右侧匀强磁场的左右宽度为d ,磁场的上下区域很长,一质量为m、带电量为q的粒子,从电场的左边界A点静止释放,经电场加速后垂直进入磁场,出磁场时与入射方向的偏角为θ.(不计粒子重力)
求:
(1)粒子离开电场时的速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度;
(3)粒子在磁场中的运动时间.
如图所示,水平放置的两块平行金属板长L=5cm,两板间距d=1cm,两板间电压U=91V不变,上板带正电。距离极板右端s=10cm处有一接收屏,各种速度的电子沿水平方向从两板中央射入。电子的质量=0.91×10-30kg,电荷量e=1.6×10-19C。求:
(1)到达接收屏上的电子的初速度应满足的条件;
(2)电子打到接收屏上距中心O的最大距离;