如图所示,在纸面内有一用绝缘材料制成的、边长为 L 的正方形框架 DCEF,正方形区域外空间中充满方向垂直于纸面向里的匀强磁场。在正方形 DC 中点 S 处开有小孔,一比荷为 k(k >0)的粒子以速度v0垂直 DC 边从小孔 S 射出。若该粒子与正方形框架碰撞时均无能量损失,且每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边。不计粒子的重力,框架光滑。
(1)若带电粒子以最短的时间打到 C 点,求磁感应强度大小 B;
(2)保持(1)求得的磁感应强度不变,为使从 S 点发出的粒子最终又回到 S 点,且运动时间最短,求带电粒子从 S 点发出时的速率 v 和最短时间 tmin;
高三物理解答题中等难度题
如图所示,在纸面内有一用绝缘材料制成的、边长为 L 的正方形框架 DCEF,正方形区域外空间中充满方向垂直于纸面向里的匀强磁场。在正方形 DC 中点 S 处开有小孔,一比荷为 k(k >0)的粒子以速度v0垂直 DC 边从小孔 S 射出。若该粒子与正方形框架碰撞时均无能量损失,且每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边。不计粒子的重力,框架光滑。
(1)若带电粒子以最短的时间打到 C 点,求磁感应强度大小 B;
(2)保持(1)求得的磁感应强度不变,为使从 S 点发出的粒子最终又回到 S 点,且运动时间最短,求带电粒子从 S 点发出时的速率 v 和最短时间 tmin;
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在纸面内有一绝缘材料制成的等边三角形框架DEF区域外足够大的空间中充满磁感应强度大小为B的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里。等边三角形框架DEF的边长为L,在三角形DEF内放置平行板电容器MN,N板紧靠DE边,M板及DE中点S处均开有小孔,在两板间紧靠M板处有一质量为m,电量为q(q>0)的带电粒子由静止释放,如图(a)所示。若该粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失,且每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边。不计粒子的重力。
(1)若带电粒子能够打到E点,求MN板间的最大电压;
(2)为使从S点发出的粒子最终又回到S点,且运动时间最短,求带电粒子从S点发出时的速率v应为多大?最短时间为多少?
(3)若磁场是半径为Ⅱ的圆柱形区域,如图(b)所示(图中圆为其横截面),圆柱的轴线通过等边三角形的中心O,且.要使从S点发出的粒子最终能回到S点,带电粒子速度v的大小应为多少?
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如图所示,在纸面内有一绝缘材料制成的等边三角形框架DEF区域外足够大的空间中充满磁感应强度大小为B的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里。等边三角形框架DEF的边长为L,在三角形DEF内放置平行板电容器MN,N板紧靠DE边,M板及DE中点S处均开有小孔,在两板间紧靠M板处有一质量为m,电量为q(q>0)的带电粒子由静止释放,如图(a)所示。若该粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失,且每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边。不计粒子的重力。
(1)若带电粒子能够打到E点,求MN板间的最大电压;
(2)为使从S点发出的粒子最终又回到S点,且运动时间最短,求带电粒子从S点发出时的速率v应为多大?最短时间为多少?
(3)若磁场是半径为Ⅱ的圆柱形区域,如图(b)所示(图中圆为其横截面),圆柱的轴线通过等边三角形的中心O,且.要使从S点发出的粒子最终能回到S点,带电粒子速度v的大小应为多少?
高三物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,在区域足够大的空间中充满磁感应强度大小为B的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里,在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L的等边三角形框架DEF,DE中点S处有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE边向下如图(a)所示,发射粒子的电量为+q质量为m,但速度v有各种不同的数值。若这些粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边,试求:
(1)带电粒子的速度v为多大时能够不与框架碰撞打到E点?
(2)为使S点发出的粒子最终又回到S点,且运动时间最短,v应为多大?最短时间为多少?
(3)若磁场是半径为a的圆柱形区域如图(b)所示(图中圆为其横截面),圆柱的轴线通过等边三角形的中心O,且,要使S点发出的粒子最终又回到S点带电粒子速度v的大小应取哪些数值?
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,在区域足够大的空间中充满磁感应强度大小为B的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里,在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L的等边三角形框架DEF,DE中点S处有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE边向下如图(a)所示,发射粒子的电量为+q质量为m,但速度v有各种不同的数值。若这些粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边,试求:
(1)带电粒子的速度v为多大时能够不与框架碰撞打到E点?
(2)为使S点发出的粒子最终又回到S点,且运动时间最短,v应为多大?最短时间为多少?
(3)若磁场是半径为a的圆柱形区域如图(b)所示(图中圆为其横截面),圆柱的轴线通过等边三角形的中心O,且,要使S点发出的粒子最终又回到S点带电粒子速度v的大小应取哪些数值?
高三物理计算题极难题查看答案及解析
如图所示,在半径为a的圆形区域内充满磁感应强度大小为的均匀磁场,其方向垂直于纸面向里.在圆形区域平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1.2a的刚性等边三角形框架,其中心位于圆形区域的圆心.边上点(DS=L/2)处有一发射带电粒子源,发射粒子的方向皆在图示平面内且垂直于边,发射粒子的电量皆为(>0),质量皆为,但速度有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架的碰撞均无机械能损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试问:(1)若发射的粒子速度垂直于边向上,这些粒子中回到点所用的最短时间是多少?(2)若发射的粒子速度垂直于边向下,带电粒子速度的大小取哪些数值时可使点发出的粒子最终又回到点?这些粒子中,回到点所用的最短时间是多少?(不计粒子的重力和粒子间的相互作用)
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