(16分)如图所示,直线OP与x轴的夹角为45o,OP上方有沿y轴负方向的匀强电场,OP与x轴之间的有垂直纸面向外的匀强磁场区域I,x轴下方有垂直纸面向外的匀强磁场区域II。不计重力,一质量为m、带电量为q的粒子从y轴上的A(0,l)点以速度垂直y轴射入电场,恰以垂直于OP的速度进磁场区域I。若带电粒子第二次通过x轴时,速度方向恰好垂直x轴射入磁场区域I,在磁场区域I中偏转后最终粒子恰好不能再进入电场中。求:
(1)带电粒子离开电场时的速度大小;
(2)电场强度E的大小;
(3)磁场区域I、II的磁感应强度B1 、B2的大小。
高三物理解答题困难题
(16分)如图所示,直线OP与x轴的夹角为45o,OP上方有沿y轴负方向的匀强电场,OP与x轴之间的有垂直纸面向外的匀强磁场区域I,x轴下方有垂直纸面向外的匀强磁场区域II。不计重力,一质量为m、带电量为q的粒子从y轴上的A(0,l)点以速度垂直y轴射入电场,恰以垂直于OP的速度进磁场区域I。若带电粒子第二次通过x轴时,速度方向恰好垂直x轴射入磁场区域I,在磁场区域I中偏转后最终粒子恰好不能再进入电场中。求:
(1)带电粒子离开电场时的速度大小;
(2)电场强度E的大小;
(3)磁场区域I、II的磁感应强度B1 、B2的大小。
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如图所示,金属板AB之间旬在大小可以调节的电压,一不计重力、质量为m、电荷量大小为q的负粒子从A板附近开始加速,进入磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里的云强磁场区域。磁场的边界MN与B板的夹角为45o,B板上的小孔到M的距离为L。试求:
(1)如果带电粒子垂直打在边界MN上,AB间的电压为多少?
(2)带电粒子能打在MN边界上的最小速度是多少?这种情况下,带电粒子从进入磁场到打在MN边界上的时间?
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如图所示,两虚线之间的空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E、方向与水平线成60°;磁场的方向垂直纸面向里,有一个带正电小球从电磁复合场上方高度为h处自由落下,并沿直线通过复合电磁场,重力加速度为g.求:
(1)带电小球刚进入复合场时速度多大;
(2)磁场的磁感应强度及带电小球的比荷.
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如图所示,两虚线之间的空间内存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E、方向与水平线成60°;磁场的方向垂直纸面向里,有一个带正电小球从电磁复合场上方高度为h处自由落下,并沿直线通过复合电磁场,重力加速度为g.
(1)带电小球通过复合场时做什么运动;
(2)求磁场的磁感应强度及带电小球的比荷.
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如图所示,虚线MN为电场、磁场的分界线,匀强电场E=103V/m,方向竖直向上,电场线与边界线MN成45o角,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度B=1T,在电场中有一点A,A点到边界线MN的垂直距离AO的长为L=10cm,将比荷为的带负电粒子从A处由静止释放(电场、磁场范围足够大,粒子所受重力不计).求:
(1)粒子第一次在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子从释放到下一次进入到电场区域所需要的时间;
(3)粒子第二次进、出磁场处两点间的距离。
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如图所示,虚线MN为电场、磁场的分界线,匀强电场E=103V/m,方向竖直向上,电场线与边界线MN成45o角,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度B=1T,在电场中有一点A,A点到边界线MN的垂直距离AO的长为L=10cm,将比荷为的带负电粒子从A处由静止释放(电场、磁场范围足够大,粒子所受重力不计).求:
(1)粒子第一次在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子从释放到下一次进入到电场区域所需要的时间;
(3)粒子第二次进、出磁场处两点间的距离。
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如图所示,水平线MN的上方区域存在场强大小为E的匀强电场,其方向指向右上方且与MN的夹角θ=45°,MN的下方区域存在磁感应强度为B的匀强磁场,其方向垂直纸面向外。一个重力不计、质量为m、电量为q的带负电粒子,从MN上的O点,以v0的初速度沿电场方向射入匀强电场,并记为第一次经过MN。求:
(1)粒子从O点出发到第二次经过MN经历的时间t;
(2)粒子第三次经过MN的位置与O之间的距离s;
(3)粒子第四次经过MN时速度v的大小。
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如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x轴下方存在匀强电场,电场方向与xOy平面平行,且与x轴成夹角。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以初速度v0从y轴上的P点沿y轴正方向射出,一段时间后进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相反;又经过一段时间T0,磁场的方向变为垂直于纸面向里,大小不变。不计重力。
(1)求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需时间;
(2)若要使粒子能够回到P点,求电场强度的最大值。
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(14分)如图所示,在x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为B,x轴下方有一匀强电场,电场强度的大小为E,方向与y轴的夹角θ为45°且斜向上方。现有一质量为m电量为q的正离子,以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场,该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点进入电场区域,该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为45°。不计离子的重力,设磁场区域和电场区域足够大。求:
⑴C点的坐标;
⑵离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间;
⑶离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角。
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