如图所示,直角坐标平面Oxy在竖直平面内,y轴竖直向上,在第一象限内分布着方向竖直向上的匀强电场(不包含y轴),场强大小用E1表示,在第二象限内分布着方向沿x轴负方向的匀强电场,场强大小用E2表示。用长度为L的绝缘细线将质量为m、电荷量为+q的带电小球(可看成质点)悬挂在P点,P点在y轴上,坐标为(0, 2L),在P点正下方与P点距离小于L的某点Q钉一钉子。现用外力把小球拉到左侧与P等高处,细线被拉直与x轴平行,由静止释放,小球运动到最低点时绳恰被拉断,然后进入第一象限,经过时间,立即在第一象限内再加垂直于Oxy平面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度为,再经过to时间,撤去匀强磁场。已知E1=,E2=,细线能够承受的最大拉力是F0=3mg。(结果用g、L、m表示)求:
(1)小球在下摆过程中的最大速度vm
(2)Q点与P点之间的距离h
(3)小球在第一象限运动的时间t=?小球离开第一象限的位置坐标?
高二物理解答题困难题
如图所示,直角坐标平面Oxy在竖直平面内,y轴竖直向上,在第一象限内分布着方向竖直向上的匀强电场(不包含y轴),场强大小用E1表示,在第二象限内分布着方向沿x轴负方向的匀强电场,场强大小用E2表示。用长度为L的绝缘细线将质量为m、电荷量为+q的带电小球(可看成质点)悬挂在P点,P点在y轴上,坐标为(0, 2L),在P点正下方与P点距离小于L的某点Q钉一钉子。现用外力把小球拉到左侧与P等高处,细线被拉直与x轴平行,由静止释放,小球运动到最低点时绳恰被拉断,然后进入第一象限,经过时间,立即在第一象限内再加垂直于Oxy平面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度为,再经过to时间,撤去匀强磁场。已知E1=,E2=,细线能够承受的最大拉力是F0=3mg。(结果用g、L、m表示)求:
(1)小球在下摆过程中的最大速度vm
(2)Q点与P点之间的距离h
(3)小球在第一象限运动的时间t=?小球离开第一象限的位置坐标?
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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、三象限分布存在匀强电场E1、E2,电场E1的场强大小为,方向与x轴负方向成60°斜向下,电场E2的场强大小未知,方向与x轴正方向成30°角斜向上,比荷为1.0×105 C/kg的带正电粒子a从第三象限的P点由静止释放,粒子沿PO做匀加速直线运动,到达O点的速度为104 m/s,不计粒子的重力。
(1)求P、O两点间的电势差;
(2)粒子a插进入电场E1时,在电场E1某位置由静止释放另外一个完全相同的带电粒子b,使两粒子在离开电场前相遇,若相遇时所需时间最长,求在电场E1中由静止释放的带电粒子b的初始位置坐标。
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如图,坐标系xOy在竖直平面内,第一象限内分布匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;第二象限内分布着沿x轴正方向的水平匀强电场,场强大小E=,质量为m、电荷量为+q的带电粒子从A点由静止释放,A点坐标为(L,L),在静电力的作用下以一定速度v进入磁场,最后落在x轴上的P点,不计粒子的重力,求:
(1)带电粒子进入磁场时的速度v大小.
(2)P点与O点之间的距离.
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如图所示,在真空中的竖直平面内有一xoy平面直角坐标系,x轴下方有竖直向上的匀强电场,场强大小为E,且第三象限有垂直于纸面向外的水平匀强磁场;x轴上方有竖直向上的匀强电场,场强大小为。现有一电荷量的绝对值为q的带电小球,从第四象限中坐标值为(,- 2 l0) 的A点以与y轴夹角θ = 30°的速度v0斜向左上运动,恰能沿直线运动并经过y轴上的N点进入第三象限,接着垂直于x轴进入第二象限。已知重力加速度为g,求:
(1)带电小球的质量;
(2)匀强磁场的磁感应强度;
(3)带电小球从A点出发到第4次通过x轴时共经历的时间。
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在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示。第二象限内有一水平向右的匀强电场,场强为E1。坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场,电场方向竖直向上,场强,匀强磁场方向垂直纸面。处在第三象限的某种发射装置(图中没有画出)竖直向上射出一个比荷的带正电的微粒(可视为质点),该微粒以的速度从-x上的A点进入第二象限,并以速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限。取微粒刚进入第一象限的时刻为0时刻,磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向),g=10 m/s2.试求:
(1)带电微粒运动到C点的纵坐标值h及电场强度;
(2)+x轴上有一点D,OD=OC,若带电微粒在通过C点后的运动过程中不再越过y轴,要使其恰能沿x轴正方向通过D点,求磁感应强度及其磁场的变化周期为多少?
(3)要使带电微粒通过C点后的运动过程中不再越过y轴,求交变磁场磁感应强度和变化周期的乘积应满足的关系?
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在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示,第二象限内有一水平向右的匀强电场,电场强度为E1,坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场,电场方向竖直向上,场强E2=E1 ,匀强磁场方向垂直纸面.处在第三象限的某种发射装置(图中没有画出)竖直向上射出一个比荷q/m=102C/kg的带正电的微粒(可视为质点),该微粒以v0=4m/s的速度从-x上的A点进入第二象限,并以v1=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限.取微粒刚进入第一象限的时刻为0时刻,磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向),g=10m/s2.试求:
(1)带电微粒运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1;
(2)+x轴上有一点D,OD=OC,若带电微粒在通过C点后的运动过程中不再越过y轴,要使其恰能沿x轴正方向通过D点,求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0为多少?
(3)要使带电微粒通过C点后的运动过程中不再越过y轴,求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积B0 T0应满足的关系?
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如图甲所示,在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向.第二象限内有一水平向右的场强为E1的匀强电场,第一、四象限内有一正交的场强为E2竖直向上的匀强电场和磁感应强度为B的匀强交变磁场,匀强磁场方向垂直纸面.从A点以v0=4m/s竖直向上射出一个比荷为的带正电的小球(可视为质点),并以v1=8m/s的速度从y轴上的C点水平向右进入第一象限,且在第一象限内刚好沿圆弧作圆周运动.取小球从C点进入第一象限的时刻为t=0,磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向),g="10" m/s2.求:
(1)小球从A点运动到C点的时间t1和匀强电场E2的场强;
(2)x轴上有一点D,OD=OC,若带电粒子在通过C点后的运动过程中不再越过y轴且沿x轴正方向通过D点,求磁感应强度B0和磁场的变化周期T0.
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如图甲所示,在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向。第二象限内有一水平向右的场强为E1的匀强电场,第一、四象限内有一正交的场强为E2竖直向上的匀强电场和磁感应强度为B的匀强交变磁场,匀强磁场方向垂直纸面。从A点以v0=4m/s竖直向上射出一个比荷为的带正电的小球(可视为质点),并以v1=8m/s的速度从y轴上的C点水平向右进入第一象限,且在第一象限内刚好沿圆弧作圆周运动。取小球从C点进入第一象限的时刻为t=0,磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向),g=10 m/s2。求:
(1)小球从A点运动到C点的时间t1和匀强电场E2的场强;
(2)x轴上有一点D,OD=OC,若带电粒子在通过C点后的运动过程中不再越过y轴且沿x轴正方向通过D点,求磁感应强度B0和磁场的变化周期T0。
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如图所示,竖直平面内的直角坐标系xoy,其第一、三象限内存在水平向右的匀强电场,第四象限内存在竖直向上的匀强电场,场强大小均相等但未知。若在第三象限加上垂直xoy平面的磁场,可使质量为m、带电量为+q的油滴以初速度v0沿直线AO运动,直线AO与y轴负半轴的夹角为45°,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场场强大小及第三象限所加磁场的方向;
(2)油滴第一次经过x轴正半轴时与原点O的距离;
(3)若在第四象限加上垂直纸面向外的匀强磁场,可使油滴经一次偏转回到第三象限,求所加磁场磁感应强度大小的取值范围。(答案可保留根号)
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如图所示,竖直平面内的直角坐标系xoy,其第一、三象限内存在水平向右的匀强电场,第四象限内存在竖直向上的匀强电场,场强大小均相等但未知。若在第三象限加上垂直xoy平面的磁场,可使质量为m、带电量为+q的油滴以初速度v0沿直线AO运动,直线AO与y轴负半轴的夹角为45°,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场场强大小及第三象限所加磁场的方向;
(2)油滴第一次经过x轴正半轴时与原点O的距离;
(3)若在第四象限加上垂直纸面向外的匀强磁场,可使油滴经一次偏转回到第三象限,求所加磁场磁感应强度大小的取值范围。(答案可保留根号)
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