如图所示,真空中竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域II存在水平向左的匀强电场,磁场和电场宽度均为L且足够长,图中虚线是磁场与电场的分界线,M、N为涂有荧光物质的竖直板,带电粒子打在M、N板上被吸附时就会发出荧光。现有一束带正电粒子从A处以速度v连续不断地射入磁场,入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行,已知带正粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子重力和相互作用力。求:
(1)若带正电粒子垂直打在N板上,I区磁场的磁感应强度;
(2)在第(1)问中,调节电场强度的大小,N板上的亮斑刚好消失时的场强E;
(3)若区域II的电场强度,要使M板出现亮斑,I区磁场的最小磁感应强度。
高二物理解答题困难题
如图所示,真空中竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域II存在水平向左的匀强电场,磁场和电场宽度均为L且足够长,图中虚线是磁场与电场的分界线,M、N为涂有荧光物质的竖直板,带电粒子打在M、N板上被吸附时就会发出荧光。现有一束带正电粒子从A处以速度v连续不断地射入磁场,入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行,已知带正粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子重力和相互作用力。求:
(1)若带正电粒子垂直打在N板上,I区磁场的磁感应强度;
(2)在第(1)问中,调节电场强度的大小,N板上的亮斑刚好消失时的场强E;
(3)若区域II的电场强度,要使M板出现亮斑,I区磁场的最小磁感应强度。
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如图,真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域Ⅱ(含I、Ⅱ区域分界面)存在水平向右的匀强电场,电场强度为E,磁场和电场宽度均为L且足够长,M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从A处连续不断地射入磁场,入射方向与M板成夹角且与纸面平行,质子束由两部分组成,一部分为速度大小为的低速质子,另一部分为速度大小为的高速质子,当I区中磁场较强时,M板出现两个亮斑,缓慢改变磁场强弱,直至亮斑相继消失为止,此时观察到N板有两个亮斑。已知质子质量为m,电量为e,不计质子重力和相互作用力,求:
1.此时I区的磁感应强度;
2.到达N板下方亮斑的质子在磁场中运动的时间;
3.N板两个亮斑之间的距离.
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如图所示,条形区域I存在垂直纸面向里的匀强磁场,交界右侧条形区域Ⅱ存在水平向左的匀强电场,电场强度为E,磁场和电场的宽度均为L且足够长。在区域左右两边界处分别放置涂有荧光物质的竖直板M、N。粒子源从A处连续不断的发射带负电的粒子,入射方向斜向上方均与M板成60°夹角且与纸面平行,粒子束由速度大小为v和3v的两种粒子组成。当I区域中磁场较强时,M板出现两个亮斑,缓慢减弱磁场,直至M板上的两个亮斑刚好相继消失为止,此时观察到N板上有两个亮斑。已知粒子质量为m,电量为q,不计粒子的重力和相互作用。求此时:
(1)I区域的磁感应强度大小;
(2)速度为v的粒子在磁场和电场中运动的总时间;
(3)两种速度的粒子穿过两场交界处之间的距离。
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如图所示,在长度足够长、宽度d=5cm的区域MNPQ内,有垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=0.33T.水平边界MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场,电场强度E=200N/C.现有大量质量m=6.6×10﹣27kg、电荷量q=3.2×10﹣19C的带负电的粒子,同时从边界PQ上的O点沿纸面向各个方向射入磁场,射入时的速度大小均为V=1.6×106m/s,不计粒子的重力和粒子间的相互作用.求:
(1)求带电粒子在磁场中运动的半径r;
(2)求与x轴负方向成60°角射入的粒子在电场中运动的时间t;
(3)当从MN边界上最左边射出的粒子离开磁场时,求仍在磁场中的粒子的初速度方向与x轴正方向的夹角范围,并写出此时这些粒子所在位置构成的图形的曲线方程.
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如图所示,在长度足够长、宽度d=5cm的区域MNPQ内,有垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=0.33T.水平边界MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场,电场强度E=200N/C.现有大量质量m=6.6×10﹣27kg、电荷量q=3.2×10﹣19C的带负电的粒子,同时从边界PQ上的O点沿纸面向各个方向射入磁场,射入时的速度大小均为V=1.6×106m/s,不计粒子的重力和粒子间的相互作用.求:
(1)求带电粒子在磁场中运动的半径r;
(2)求与x轴负方向成60°角射入的粒子在电场中运动的时间t;
(3)当从MN边界上最左边射出的粒子离开磁场时,求仍在磁场中的粒子的初速度方向与x轴正方向的夹角范围,并写出此时这些粒子所在位置构成的图形的曲线方程.
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如图所示,在长度足够长、宽度d=5cm的区域MNPQ内,有垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=0.33T.水平边界MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场,电场强度E=200N/C.现有大量质量m=6.6×10﹣27kg、电荷量q=3.2×10﹣19C的带负电的粒子,同时从边界PQ上的O点沿纸面向各个方向射入磁场,射入时的速度大小均为V=1.6×106m/s,不计粒子的重力和粒子间的相互作用.求:
(1)求带电粒子在磁场中运动的半径r;
(2)求与x轴负方向成60°角射入的粒子在电场中运动的时间t;
(3)当从MN边界上最左边射出的粒子离开磁场时,求仍在磁场中的粒子的初速度方向与x轴正方向的夹角范围,并写出此时这些粒子所在位置构成的图形的曲线方程.
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如图所示,在长度足够长、宽度d=5cm的区域MNPQ内,有垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=0.33T.水平边界MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场,电场强度E=200N/C.现有大量质量m=6.6×10﹣27kg、电荷量q=3.2×10﹣19C的带负电的粒子,同时从边界PQ上的O点沿纸面向各个方向射入磁场,射入时的速度大小均为V=1.6×106m/s,不计粒子的重力和粒子间的相互作用.求:
(1)求带电粒子在磁场中运动的半径r;
(2)求与x轴负方向成60°角射入的粒子在电场中运动的时间t;
(3)当从MN边界上最左边射出的粒子离开磁场时,求仍在磁场中的粒子的初速度方向与x轴正方向的夹角范围,并写出此时这些粒子所在位置构成的图形的曲线方程.
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如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105N/C,方向与金箔成37°角。紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率均为v=3.2×106m/s的α粒子,已知α粒子的质量m=6.64×10-27kg,电荷量q=3.2×10-19C。求:
⑴α粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径R;
⑵金箔cd被α粒子射中区域的长度L;
⑶设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子沿直线穿出金箔进入电场,在电场中运动通过N点,SN⊥ab且SN=40cm,则此α粒子从金箔上穿出时,损失的动能ΔEk为多少?
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如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105 N/C,方向与金箔成37°角。紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子,已知:mα =6.64×10-27Kg, qα=3.2×10-19C,初速率v=3.2×106 m/s . (sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R;
(2)金箔cd被α粒子射中区域的长度L;
(3)设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子在穿出金箔过程中以不变的速度方向进入电场,在电场中运动通过N点,SN⊥ab且SN=40cm,则此α粒子从金箔上穿出的过程中损失的动能为多少?
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在真空中存在着如图所示的多层紧密相邻的甲型区和乙型区,甲型区和乙型区的宽度均为d.甲型区为真空;乙型区存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,方向竖直向上;磁感应强度为B,方向水平垂直纸面向里,边界互相平行且与电场方向垂直.一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子在第1层上边界某处由静止释放,粒子始终在甲乙区中运动,不计粒子运动时的电磁辐射,已知qE=mg.
(1)求粒子在第2层乙型区中运动时速度v2的大小与轨迹半径r2;
(2)粒子从第10层乙型区下边界穿出时,速度的方向与竖直向下方向的夹角为θ10,试求sin θ10的值.
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