如图所示的xOy平面上,以坐标原点O为圆心的四分之一圆形区域MON内分布着磁感应强度为B=2.0×10-3T的匀强磁场,其中M、N点距坐标原点O为,磁场方向垂直纸面向里.坐标原点O处有一个粒子源,不断地向xOy平面发射比荷为=5×107 C/kg的带正电粒子,它们的速度大小都是v=1×105m/s,与x轴正方向的夹角分布在0~90°范围内.(计算结果用π来表示)
(1)求平行于x轴射入的粒子,出射点的位置及在磁场中的运动时间;
(2)求恰好从M点射出的粒子,从粒子源O发射时的速度与x轴正向的夹角;
(3)若粒子进入磁场前经加速使其动能增加为原来的2倍,仍从O点垂直磁场方向射入第一象限,求粒子在磁场中运动的时间t与射入时与x轴正向的夹角的关系.
高二物理解答题困难题
如图所示的xOy平面上,以坐标原点O为圆心的四分之一圆形区域MON内分布着磁感应强度为B=2.0×10-3T的匀强磁场,其中M、N点距坐标原点O为,磁场方向垂直纸面向里.坐标原点O处有一个粒子源,不断地向xOy平面发射比荷为=5×107 C/kg的带正电粒子,它们的速度大小都是v=1×105m/s,与x轴正方向的夹角分布在0~90°范围内.(计算结果用π来表示)
(1)求平行于x轴射入的粒子,出射点的位置及在磁场中的运动时间;
(2)求恰好从M点射出的粒子,从粒子源O发射时的速度与x轴正向的夹角;
(3)若粒子进入磁场前经加速使其动能增加为原来的2倍,仍从O点垂直磁场方向射入第一象限,求粒子在磁场中运动的时间t与射入时与x轴正向的夹角的关系.
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如图所示,在xoy坐标平面内以O′为圆心,半径R=0.2m的圆形区域内存在垂直纸面向外的磁感应强度B=0.1T的匀强磁场,圆形区域的下端与x轴相切于坐标原点O.现从坐标原点O沿xoy平面在y轴两侧各30°角的范国内,发射速率均为v0=2.0×106m/s的带正电粒子,粒子的比荷为=1.0×108C/kg,不计粒子的重力、粒子对磁场的影响及粒子间的相互作用力,求:
(1)粒子做圆周运动的轨道半径r;
(2)沿y轴正方向射入磁场的粒子,在磁场中运动的时间;
(3)若在x≥0.2m,y>0的区域有电场强度E=15×105N/C.竖直向下的匀强电场,则粒子到达x轴上的范围。
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如图所示,在真空室中平面直角坐标系的y轴竖直向上,x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称,PQ间的距离d=30cm。坐标系所在空间存在一个垂直于xOy平面的圆形有界匀强磁场,一带电粒子在xOy平面内,从P点与x轴成30°的夹角射出,该粒子将做匀速直线运动,已知带电粒子以速度v=2.0m/s射出,质量m=1.0×10-27kg,所带电荷量q=1.0×10-19C,使带电粒子通过Q点,且其运动轨迹关于y轴对称。已知磁场的磁感应强度大小为B=2.0×10-7T。(不计带电粒子重力)求:
(1)油滴在磁场中运动的时间t;
(2)圆形磁场区域的最小面积S。
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如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带电的粒子(不计重力)从P点沿x轴正方向以初速度V0射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,最后从Q点射出。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去电场,带电粒子仍从P点以相同的初速度V0射入,恰从圆形区域的边界M点射出。已知OM与x轴正向的夹角为θ=60°,求粒子比荷。
(3)若仅撤去磁场,带电粒子仍从P点沿x轴正向射入,要使粒子从圆形区域的边界N点(N点与M点关于x轴对称)射出,求粒子运动初速度的大小变为多大?
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如图所示,在以坐标原点O为圆心,半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里,一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经时间从P点射出
(1)求电场强度的大小和方向;
(2)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,但速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间(粒子的比荷满足)
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出,则电场强度的大小和方向为( )
A. ,y正向
B. ,x正向
C. ,y负向
D. ,x负向
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。
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如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。
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如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里.一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出
(1)求电场强度的大小和方向
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰好从半圆形区域的边界射出.求粒子运动加速度的大小。
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,但速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。
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如图所示,在以坐标原点O为圆心,半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射人,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。
(1)电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经t0/2 时间恰从半圆形区域的边界射出,求粒子运动加速度大小。
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入但速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。
(4)若仅撤去电场, O点处有一带正电的粒子源电性、质量、电量及初速大小都一样。(不计重力)从O点沿各个方向以某一速度射入磁场都做半径为R/2的匀速圆周运动试用斜线在图中画出粒子在磁场中可能出现的区域。要求有简要的文字说明。
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