如图所示,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B = 2.0×10-3 T,一带正电荷的粒子A以v = 3.5×104 m/s的速率从x轴上的P ( 0.50,0 )处以与x轴正方向成某一角度的方向垂直射入磁场,从y轴上的M ( 0,0.50 )处射出磁场,且运动轨迹的半径是所有可能半径值中的最小值.设粒子A的质量为m、电荷量为q,不计粒子的重力.
(1)求粒子A的比荷;(计算结果请保留两位有效数字,下同)
(2)如果粒子A运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其此后沿x轴负方向做匀速直线运动并离开第一象限.求该匀强电场的场强大小和方向,并求出粒子射出磁场处的坐标值;
(3)如果要粒子A按题干要求从M处射出磁场,第一象限内的磁场可以局限在一个最小的矩形区域内,请在图中画出该矩形区域,并求出它的面积.
高二物理计算题简单题
如图所示,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B = 2.0×10-3 T,一带正电荷的粒子A以v = 3.5×104 m/s的速率从x轴上的P ( 0.50,0 )处以与x轴正方向成某一角度的方向垂直射入磁场,从y轴上的M ( 0,0.50 )处射出磁场,且运动轨迹的半径是所有可能半径值中的最小值.设粒子A的质量为m、电荷量为q,不计粒子的重力.
(1)求粒子A的比荷;(计算结果请保留两位有效数字,下同)
(2)如果粒子A运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其此后沿x轴负方向做匀速直线运动并离开第一象限.求该匀强电场的场强大小和方向,并求出粒子射出磁场处的坐标值;
(3)如果要粒子A按题干要求从M处射出磁场,第一象限内的磁场可以局限在一个最小的矩形区域内,请在图中画出该矩形区域,并求出它的面积.
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图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在x轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口,在y上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q,不计重力。
(1)求上述粒子的比荷;
(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场;
(3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画出该矩形。
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图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B,在X轴上距坐标原点L的P处为离子的入射口,在Y上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q,不计其重力。
(1)求上述粒子的比荷;
(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向;
(3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积。
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如图所示,在坐标系xOy的第一象限内有方向竖直向上的匀强电场,第二象限内有磁感应强度大小为B(未知)、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一带电荷量为q、质量为m的带负电的粒子,从x轴上的P点(一L,0),沿与x轴负方向成37°角的方向向上射出射出时的初速度大小为υ0,经磁场偏转后,垂直通过y轴,粒子经电场偏转后通过x轴时,速度方向与x轴的正方向刚好成37°角(sin37°=0.6,cos37°=0.8),不计粒子的重力,求:
(1)磁感应强度B的大小及粒子第一次通过y轴的位置;
(2)电场强度E。
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如图所示,第Ⅰ象限有垂直纸面向外的匀强磁场,第Ⅳ象限有垂直纸面向里匀强磁场,Ⅰ、Ⅳ磁感应强度大小均为B,一带正电粒子以初速度从y轴上的P点进入第Ⅰ象限磁场时速度方向与y轴的正方向成45°角,进入第Ⅳ象限的磁场时又垂直x轴,已知OP之间的距离为d,(不计粒子重力)求:
(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)带电粒子从进入磁场到第二次经过x轴,在磁场中运动的总时间;
(3)带电粒子的比荷。
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如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场,在y轴左侧区域存在宽度为a=0.3m的垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B(大小可调节)。现有质荷比为=4×10-10kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度v0垂直x轴射入电场,且以v=4×107m/s,方向与y轴正向成60°的速度经过P点进入磁场,OP=OA、OA=0.1m,不计重力。求:
(1)粒子在A点进入电场的初速度v0为多少;
(2)要使粒子不从CD边界射出,则磁感应强度B的取值范围;
(3)粒子经过磁场后,刚好可以回到A点,则磁感应强度B为多少。
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如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场,在y轴左侧区域存在宽度为a=0.3m的垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B(大小可调节)。现有质荷比为=4×10-10kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度v0垂直x轴射入电场,且以v=4×107m/s,方向与y轴正向成60°的速度经过P点进入磁场,OP=OA、OA=0.1m,不计重力。求:
(1)粒子在A点进入电场的初速度v0为多少;
(2)要使粒子不从CD边界射出,则磁感应强度B的取值范围;
(3)粒子经过磁场后,刚好可以回到A点,则磁感应强度B为多少。
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(10分)在边长为a的等边三角形ABC区域内有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,一带正电的粒子质量为m,电量为q,由BC边中点O沿平行于AB的方向射入磁场,速度大小为v0,忽略粒子的重力.
(1)若粒子刚好垂直AB边飞出磁场,求粒子在磁场中的运动时间;
(2)如果要求粒子在磁场中的飞行时间最长,求粒子的速度必须满足的条件。
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图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B。一带正电粒子从平板上狭缝O处以与平板成θ的初速度v射入磁场区域如图,最后到达平板上的P点。已知B、v以及P到O的距离l,不计重力,求此粒子的电荷量q与质量m之比。
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