如图所示,虚线FG、MN、CD为在同一平面内的水平直线边界,在MN、CD区间内有垂直边界的匀强电场,场强的大小E=1.5×105N/C,方向如图所示;在FG、MN区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.2 T.已知电场和磁场在沿边界方向的长度均足够长,电场在垂直边界方向的宽度d1=0.20 m.在CD边界上某点O处有一放射源,沿纸面向电场中各方向均匀地辐射出速率均为v0=1.0×106m/s的某种带正电粒子,粒子质量m=6.4×10-27kg,电荷量q=3.2×10-19C,粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场,不计粒子的重力及相互作用.试求:
(1) 粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2) 要使粒子不从FG边界射出,求磁场垂直边界MN方向上的最小宽度d;
(3) 若磁场垂直边界MN方向上的宽度为0.2 m,求边界FG上有粒子射出磁场的范围长度及粒子首次在磁场中运动的最长时间.
高二物理解答题中等难度题
如图所示,虚线FG、MN、CD为在同一平面内的水平直线边界,在MN、CD区间内有垂直边界的匀强电场,场强的大小E=1.5×105N/C,方向如图所示;在FG、MN区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.2 T.已知电场和磁场在沿边界方向的长度均足够长,电场在垂直边界方向的宽度d1=0.20 m.在CD边界上某点O处有一放射源,沿纸面向电场中各方向均匀地辐射出速率均为v0=1.0×106m/s的某种带正电粒子,粒子质量m=6.4×10-27kg,电荷量q=3.2×10-19C,粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场,不计粒子的重力及相互作用.试求:
(1) 粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2) 要使粒子不从FG边界射出,求磁场垂直边界MN方向上的最小宽度d;
(3) 若磁场垂直边界MN方向上的宽度为0.2 m,求边界FG上有粒子射出磁场的范围长度及粒子首次在磁场中运动的最长时间.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,地面附近的空间存在着足够大的水平匀强磁场(磁感应强度大小为B,方向见图)和与之垂直的水平匀强电场 (场强大小为E,方向未画出),一个带电质点在与磁场垂直的平面内沿直线斜向上运动(图中虚线),该直线与电场线所夹锐角为θ,设在运动过程中质点的电量和质量都不变,则该质点带______电,经过该直线上的M点时运动速度大小为___________。
高二物理填空题简单题查看答案及解析
如图所示,在xoy平面内,第三象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角。在且OM的左侧空间存在着沿负方向的匀强电场E,场强大小为32N/C,在且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T。一不计重力的带负电的粒子,从坐标原点O沿y轴负方向以m/s的初速度进入磁场,已知粒子的带电量为,质量为,求:
(1)带电粒子第一次经过磁场边界的位置坐标;
(2)带电粒子在磁场区域运动的总时间;(结果保留三位有效数字)
(3)带电粒子最终离开电、磁场区域进入第一象限时的位置坐标。
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,在xoy平面内,第三象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角。在且OM的左侧空间存在着沿负方向的匀强电场E,场强大小为32N/C,在且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T。一不计重力的带负电的粒子,从坐标原点O沿y轴负方向以m/s的初速度进入磁场,已知粒子的带电量为,质量为,求:
(1)带电粒子第一次经过磁场边界的位置坐标;
(2)带电粒子在磁场区域运动的总时间;(结果保留三位有效数字)
(3)带电粒子最终离开电、磁场区域进入第一象限时的位置坐标。
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,在xoy平面内,第三象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成角在且OM的左侧空间存在着沿负x方向的匀强电场E,场强大小为,在且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为一不计重力的带负电的粒子,从坐标原点O沿y轴负方向以的初速度进入磁场,已知粒子的带电量为,质量为,求:
(1)带电粒子第一次经过磁场边界的位置坐标;
(2)带电粒子在磁场区域运动的总时间;
(3)带电粒子最终离开电、磁场区域进入第一象限时的位置坐标.
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图,在xOy坐标平面第一象限内的范围中,存在以为上边界的沿y轴正方向的匀强电场,场强大小E1=2.0×102N/C.在直线MN(方程为y=1m)的上方存在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.在x=-1m处有一与y轴平行的接收板PQ,板两端分别位于MN直线和x轴上;在第二象限,MN和PQ围成的区域内存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E2.现有大量带正电的粒子从x轴上0<x<lm的范围内同时由静止释放,粒子的比荷均为,不计粒子的重力及其相互作用.
(1)求在x=0.5m处释放的粒子射出电场E1时的速度大小;
(2)若进入磁场的所有带电粒子均从MN上同一点离开磁场,求磁感应强度B的大小;
(3)若在第(2)问情况下所有带电粒子均被PQ板接收,求电场强度E2的最小值和在E2最小的情况下最先打在接收板上的粒子运动的总时间. (可用分数表示)
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在xOy平面内,第Ⅲ象限内的虚线OM是电场与磁场的边界,OM与y轴负方向成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C,在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.10T,不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2.0×103m/s的初速度进入磁场,已知微粒的带电荷量为q=5.0×10-18C,质量为m=1.0×10-24kg,求:
(1)带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标;
(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;
(3)带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标。(保留两位有效数字)
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如图所示,在xOy平面内,第Ⅲ象限内的虚线OM是电场与磁场的边界,OM与y轴负方向成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C,在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.10T,不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2.0×103m/s的初速度进入磁场,已知微粒的带电荷量为q=5.0×10-18C,质量为m=1.0×10-24kg,求:
(1)带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标;
(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;
(3)带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标。(保留两位有效数字)
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如图所示,在xOy平面内,第Ⅲ象限内的虚线OM是电场与磁场的边界,OM与y轴负方向成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C,在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.10T,不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2.0×103m/s的初速度进入磁场,已知微粒的带电荷量为q=5.0×10-18C,质量为m=1.0×10-24kg,求:
(1)带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标;
(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;
(3)带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标。(保留两位有效数字)
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如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右,电场宽度为L;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;右侧区域匀强磁场的磁感应强度大小也为B,方向垂直纸面向里,其右边可向右无限延伸。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O点,然后重复上述运动过程。求:
(1)带电粒子在匀强磁场中的半径
(2)中间磁场区域的宽度d
(3)带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t.
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