如图所示,在x<0且y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面向里.磁感应强度大小为B,在x>0且y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场. 一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的M点沿y轴负方向垂直射入磁场,结果带电粒子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场,经电场偏转后打到x轴上的P点,已知===l。
不计带电粒子所受重力,
求:(1)带电粒子进入匀强磁场时速度的大小;
(2)带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间;
(3)匀强电场的场强大小.
高二物理计算题中等难度题
一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场,其在xoy平面内的截面如图所示:中间是磁场区域,其边界与y轴垂直,宽度为l,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xoy平面;磁场的上、下两侧为电场区域,宽度均为,电场强度的大小均为E,方向均沿x轴正方向;M、N为条形区域边界上的两点,它们的连线与y轴平行。一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出。不计重力。
(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹;
(2)求该粒子从M点射入时速度的大小;
(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为,求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间。
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如图所示,xoy坐标内在的区域,存在以ON为界的磁感应强度大小分别为B1=B2=1T的反向匀强磁场,磁场方向均垂直xoy平面。在x>6m的区域内存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为。现有比荷的带正电粒子(不计重力),从A板由静止出发,经加速电压(电压可调)加速后从坐标原点O沿x轴正方向射入磁场B1中;已知ON分界线上有一点P,P点坐标为(3m, )。则:
(1)要使该带电粒子经过P点,求最大的加速电压U0;
(2)满足第(1)问加速电压的条件下,求粒子再次通过x轴时的速度大小及此时到坐标原点O的距离;
(3)从粒子经过坐标原点O开始计时,求粒子到达P点的可能时间.
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如图所示,在x<0且y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面向里.磁感应强度大小为B,在x>0且y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场. 一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的M点沿y轴负方向垂直射入磁场,结果带电粒子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场,经电场偏转后打到x轴上的P点,已知===l。
不计带电粒子所受重力,
求:(1)带电粒子进入匀强磁场时速度的大小;
(2)带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间;
(3)匀强电场的场强大小.
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如图所示,在平面直角坐标系xoy中的第一 象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场.一粒子源固定在 x轴上坐标为(-L,0)的A点.粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上坐标为(0,2L)的C点,电子经过磁场偏转后恰好 垂直通过第一象限内与x轴正方向成15°角的射线ON(已知电子的质量为m,电荷量为e,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用).求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ;
(3)圆形磁场的最小半径Rmin .
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如图所示,在平面直角坐标系xoy中的第一 象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场.一粒子源固定在 x轴上坐标为(-L,0)的A点.粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上坐标为(0,2L)的C点,电子经过磁场偏转后恰好 垂直通过第一象限内与x轴正方向成15°角的射线ON(已知电子的质量为m,电荷量为e,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用).求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ;
(3)圆形磁场的最小半径Rmin .
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如图所示,在直角坐标系xOy的第Ⅱ象限整个区域内,存在着沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场,在第Ⅳ象限整个区域内存在着方向垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。从电场中P(-L,2L)、Q(-L,L/8)两点连线上各处,沿x轴正方向同时射入许多质量为m、电荷量为q的带正电粒子,结果所有粒子都从坐标原点O进入磁场。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,求:
(1)粒子从射入到全部通过O点所用的时间t0。
(2)这些粒子从x轴上射出磁场时,所经过区域的宽度△d。
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如图所示,在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场.一粒子源固定在x轴上的A点,A点坐标为(-L,0).粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子,电子恰好能通过y轴上的C点,C点坐标为(0,2L)。电子经过有界磁场偏转后方向恰好垂直ON,ON是与x轴正方向成15°角的射线。(电子的质量为m,电荷量为e,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用)。求:
(1)第二象限内电场强度E的大小;
(2)电子离开电场时的速度方向与y轴正方向的夹角θ;
(3)①若有界磁场是圆形,求圆形磁场的最小面积S1;
②若有界磁场是三角形,求三角形磁场的最小面积S2;
③若有界磁场是矩形,求矩形磁场的最小面积S3。
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如图所示,竖直平面内边长为a的正方形ABCD是磁场的分界线,在正方形的四周及正方形区域内存在方向相反、磁感应强度大小均为B的与竖直平面垂直的匀强磁场,M、N分别是边AD、BC的中点.现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点沿MN方向射出,带电粒子的重力不计.
(1)若在正方形区域内加一与磁场方向垂直的匀强电场,恰使以初速度v0射出的带电粒子沿MN直线运动到N点,求所加场的电场强度的大小和方向.
(2)为使带电粒子从M点射出后,在正方形区域内运动到达B点,则初速度v1应满足什么条件?
(3)试求带电粒子从M点到达N点所用时间的最小值,并求出此条件下粒子第一次回到M点的时间.
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如图所示,在平面直角坐标系xOy中的第一象限内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里的有界矩形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场。一粒子源固定在x轴上坐标为的A点。粒子源沿y轴正方向释放出一个速率为的电子,电子通过y轴上的C点时,速度方向与y轴正方向成 =45°角,电子经过磁场偏转后从D点(图中未画出)离开磁场,之后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成 15°角的射线ON.已知电子的质量为m,电荷量值为e,不考虑电子的重力。求
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)电子在电场和磁场中运动的总时间t;
(3)C、D两点间的距离。
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如图所示,两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ,导轨间距为l,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上。将两阻值相同且质量均为m的相同金属杆甲、乙放置在导轨上,此时两金属杆静止,甲金属杆恰好处在磁场的上边界,甲、乙相距l.从静止释放两金属杆的同时,在金属杆甲上施加一个沿着导轨的外力,使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动,且加速度大小为a=gsinθ,乙金属杆刚进入磁场时做匀速直线运动.则:
(1)求每根金属杆的电阻R为多少?
(2)从刚释放金属杆时开始计时,写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力F随时间t的变化关系式,并说明F的方向.
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