如图所示,在xOy平面内,y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E;在0<x<L区域内,x轴上、下方有相反方向的匀强电场,电场强度大小均为2E;在x>L的区域内有垂直于xOy平面的匀强磁场,磁感应强度大小不变、方向做周期性变化.一电荷量为q、质量为m的带正电粒子(粒子重力不计),由坐标为(-L,)的A点静止释放.
(1)求粒子第一次通过y轴时速度的大小;
(2)求粒子第一次射入磁场时的位置坐标及速度;
(3)现控制磁场方向的变化周期和释放粒子的时刻,实现粒子能沿一定轨道做往复运动,求磁场的磁感应强度B的大小取值范围.
高二物理解答题中等难度题
如图所示,在xOy平面内,y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E;在0<x<L区域内,x轴上、下方有相反方向的匀强电场,电场强度大小均为2E;在x>L的区域内有垂直于xOy平面的匀强磁场,磁感应强度大小不变、方向做周期性变化.一电荷量为q、质量为m的带正电粒子(粒子重力不计),由坐标为(-L,)的A点静止释放.
(1)求粒子第一次通过y轴时速度的大小;
(2)求粒子第一次射入磁场时的位置坐标及速度;
(3)现控制磁场方向的变化周期和释放粒子的时刻,实现粒子能沿一定轨道做往复运动,求磁场的磁感应强度B的大小取值范围.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示为某一仪器的部分原理示意图,虚线OA、OB关于y轴对称,, OA、OB将xOy平面分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,区域Ⅰ、Ⅲ内存在水平方向的匀强电场,电场强度大小相等、方向相反。质量为m电荷量为q的带电粒子自x轴上的粒子源P处以速度v0沿y轴正方向射出,经一定时间到达OA上的M点,且此时速度与OA垂直。已知M到原点O的距离OM = L,不计粒子的重力。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)为使粒子能从M点经Ⅱ区域通过OB上的N点,M、N点关于y轴对称,可在区域Ⅱ内适当范围加一垂直xOy平面的匀强磁场,求该磁场的磁感应强度的最小值和粒子经过区域Ⅲ到达x轴上Q点的横坐标;
(3)当匀强磁场的磁感应强度取(2)问中的最小值时,且该磁场仅分布在一个圆形区域内。由于某种原因的影响,粒子经过M点时的速度并不严格与OA垂直,成散射状,散射角为(较小),但速度大小均相同,如图所示,求所有粒子经过OB时的区域长度。
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,在x轴的下方等腰三角形CDM区域内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,其中C、D点在x轴上,M点在y轴上,M点到原点O的距离为h,θ=37°,在y轴上的P点有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,不计带电粒子的重力与空气阻力。
(1)若带电粒子在P点以沿x轴正方向的初速度v0出发,恰好经过D点,求P点到O点的距离h1;
(2)若带电粒子从P点由静止释放,进入三角形磁场区域后垂直于三角形区域的CM腰射出,求P点到O点的距离h2。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在x轴下方的区域内存在沿y轴正向的匀强电场,电场强度大小为E,在x轴上方存在以O为圆心、半径为R的半圆形匀强磁场(MN为直径),磁感应强度大小为B、方向垂直于xoy平面向外,y轴上的A点与O点的距离为d。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力。
(1)求粒子在磁场中运动的速度大小和轨道半径;
(2)要使粒子进入磁场后从ON穿出磁场,求电场强度的最大值Em;
(3)若电场强度大小为2Em,求粒子在磁场中运动的时间。
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如图所示,在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E;在x轴下方以原点O为圆心,半径为R的半圆形区域内,有垂直于xoy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴上的P点由静止释放,不计粒子重力的空气阻力的影响。
(1)粒子进入磁场之后恰好沿平行于x轴的方向飞出,求PO间的距离d;
(2)若粒子在y轴上距O点处由静止释放,其中d为(1)中计算结果,求粒子经过x轴时的坐标.
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如图所示,在水平面内建立一直角坐标系xoy,虚线MN与X轴正方向成450角将第一和第三象限各分成两个区域。区域l、Ⅱ分别存在磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场。第二象限有水平向右、电场强度为E1的匀强电场,MN右侧有水平向左、电场强度大小未知的匀强电场E2。现将一带电量为q,质量为m的带正电的粒子从P点由静止释放,粒子沿PQ做直线运动,从y轴上坐标为(0,h)的Q点垂直y轴射入磁场I区,偏转后从MN上某点D(D点未画出)沿y轴负方向进入电场E2,粒子重力不计。求:
(1)释放点P距Q点的距离L。
(2)欲使粒子从OM边界穿出后经过偏转电场E2由0点进入磁场Ⅱ区,电场强度E2的大小。
(3)粒子从O点进入磁场Ⅱ后,从MN上某点射出时,该点与O点间的距离S1的大小。
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利用电场、磁场可以控制带电粒子的运动。 如图所示,在平面直角坐标系xOy中,有一个半径为r的圆形区域,其圆心坐标为 (r,0)。在这个区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。 在直线y = - r的下方,有水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E。 一质子从O点沿x轴正方向射入磁场,在磁场中做半径为r的匀速圆周运动。已知质子的质量为m,电荷量为+q,不计质子的重力。求:
(1)运动轨迹由哪两个图形构成;
(2)质子在磁场中运动时速度的大小υ;
(3)质子离开磁场后经多长时间到达y轴;
(4)质子运动到y轴时距O点的距离L。
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(11分)如图所示,在x轴下方的区域内存在+y方向的匀强电场,电场强度为E.在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xoy平面向外,磁感应强度为B.﹣y轴上的A点与O点的距离为d,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力.
(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(2)要使粒子进人磁场之后不再经过x轴,求电场强度的取值范围;
(3)改变电场强度,使得粒子经过x轴时与x轴成θ=30°的夹角,求此时粒子在磁场中的运动时间t及经过x轴的位置坐标值x0.
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如图所示,在空间中建立xOy坐标系,的区域存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场电场强度的大小为将一带电小球在坐标为的M点处水平抛出,小球通过x轴上坐标为的P点进入x轴下方区域在轴下方区域中小球做匀速圆周运动,离开电磁场区域后小球继续运动且恰好能回到M点,重力加速度取求:
小球从M点水平抛出的初速度的大小;
小球进人磁场时速度的大小和方向;
匀强磁场的磁感应强度B的大小。
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