如图所示,在xoy坐标系的0≤y≤d的区域内分布着沿y轴正方向的匀强电场,在d≤y≤2d的区域内分布着垂直于xoy平面的匀强磁场,MN为电场和磁场的交界面,ab为磁场的上边界。现从原点O处沿x轴正方向发射出速率为v0、比荷(电荷量与质量之比)为k的带正电粒子,粒子运动轨迹恰与ab相切并返回磁场。已知电场强度,不计粒子重力和粒子间的相互作用。试求:
(1)粒子从O点第一次穿过MN时的速度大小和水平位移的大小;
(2)磁场的磁感应强度B的大小;
高二物理简答题中等难度题
如图所示,在xoy坐标系的0≤y≤d的区域内分布着沿y轴正方向的匀强电场,在d≤y≤2d的区域内分布着垂直于xoy平面的匀强磁场,MN为电场和磁场的交界面,ab为磁场的上边界。现从原点O处沿x轴正方向发射出速率为v0、比荷(电荷量与质量之比)为k的带正电粒子,粒子运动轨迹恰与ab相切并返回磁场。已知电场强度,不计粒子重力和粒子间的相互作用。试求:
(1)粒子从O点第一次穿过MN时的速度大小和水平位移的大小;
(2)磁场的磁感应强度B的大小;
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如图所示,xoy坐标系中,在y<0的区域内分布有沿y轴正方向的匀强电场,在0<y≤y0的区域内分布有垂直于xoy平面向里的匀强磁场,一质量为m、电量为q的带正电粒子以初速度v0由坐标(0,-y0)处沿x轴正方向射入电场,已知电场强度,粒子的重力不计。
(1)要使粒子不从y=y0边界射出磁场,磁感应强度B应满足的条件
(2)要使粒子从电场进入磁场时能通过点P(19.5y0,0),求满足条件的各个磁感应强度
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.如图所示,在坐标系xoy平面内,在x=0和x=L之间的区域中分布着垂直纸面向里的匀强磁场和沿x轴正方向的匀强电场,磁场的下边界PQ与x轴负方向成45°,磁感应强度大小为B,电场的上边界为x轴,电场强度大小为E。一束包含着各种速率的比荷为的粒子从Q点垂直y轴射入磁场,一部分粒子通过磁场偏转后从边界PQ射出,进入电场区域,带电粒子重力不计。
(1)求能够从PQ边界射出磁场的粒子的最大速率;
(2)若一粒子恰从PQ的中点射出磁场,求该粒子射出电场时的位置坐标
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如图所示的平面直角坐标系xoy,在第Ⅳ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向;在第1象限的正三角形abc区域(ab边与y轴平行)内有垂直于xoy平面的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、带电量为q的粒子,从y轴上的P(0,-h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射人电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅰ象限,又经过磁场从y轴上的某点与Y轴正方向成450角进入第Ⅱ象限,不计粒子所受的重力.求:
(1)判断带电粒子的电性和匀强磁场的方向;
(2)电场强度E的大小;
(3)粒子到达a点时速度的大小和方向;
(4)正三角形abc区域的最小面积.
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如图所示,在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域,圆心坐标为O1(a,0),圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场,在直线y=a的上方和直线x=2a的左侧区域内,有一沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E,一质量为m、电荷量为+q(q>0)的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入,当入射速度方向沿x轴方向时,粒子恰好从O1点正上方的A点射出磁场,不计粒子重力,求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)粒子离开第一象限时速度方向与y轴正方向的夹角正切值;
(3)若将电场方向变为沿y轴负方向,电场强度大小不变,粒子以速度v从O点垂直于磁场方向、并与x轴正方向夹角θ=300射入第一象限,求粒子从射入磁场到最终离开磁场的总时间t
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如图所示,直角坐标系xOy 平面内,在平行于y 轴的虚线MN 右侧y>0的区域内,存在着沿y 轴负方向的匀强电场;在y<0的某区域存在方向垂直于坐标平面的有界匀强磁场(图中未画出)。现有一电荷量为q、质量为m 的带正电粒子从虚线MN 上的P 点,以平行于x 轴方向的初速度v0 射入电场,并恰好从原点O 处射出,射出时速度方向与x 轴夹角为60°。此后粒子先做匀速运动,然后进入磁场,粒子从有界磁场中射出时,恰好位于y 轴上Q(0,-L)点,且射出时速度方向沿x 轴负方向,不计带电粒子的重力。
(1)求P、O 两点间的电势差U ;
(2)求磁感应强度的大小B 和带电粒子在磁场中运动的时间t;
(3)若有界磁场为矩形,求这个矩形的最小面积S.
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(10分)如图所示,在平面直角坐标系xoy中,第一象限内有一边长为L的等边三角形区域(其AO边与y轴重合、一个顶点位于坐标原点O),区域内分布着垂直纸面的匀强磁场;第二象限内分布着方向竖直向下的匀强电场。现有质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计重力),以速度v垂直OC边从三角形OC边中点垂直射入磁场,并垂直y轴进入电场,最后从x轴上的某点离开电场,已知粒子飞出电场时,其速度方向OC边平行。求:
(1)粒子在磁场中运动的时间;
(2)匀强电场的场强大小。
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如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限中分布着方向向里垂直纸面的匀强磁场.一个质量为m、带电+q的微粒,在A点(0,3)以初速度v0=120m/s平行x轴射入电场区域,然后从电场区域进入磁场,又从磁场进入电场,并且先后只通过x轴上的p点(6,0)和Q点(8,0)各一次.已知该微粒的比荷为=102C/kg,微粒重力不计,求:
(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小;
(2)求出微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角,并画出带电微粒在电磁场中由A至Q的运动轨迹;
(3)电场强度E和磁感强度B的大小.
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如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限中分布着方向向里垂直纸面的匀强磁场。一个质量为m、电荷量大小为q的带正电微粒,在A点(0,3)以初速度υ0=120m/s平行x轴射入电场区域,然后从电场区域进入磁场,又从磁场进入电场,并且先后只通过x轴上的P点(6,0)和Q点(8,0)各一次。已知该微粒的比荷为=102C/kg,微粒重力不计。
求:
(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小;
(2)求出微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角;
(3)电场强度E和磁感强度B的大小。
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如图所示,在xOy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着沿y轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后,从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域,重力不计,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直于y轴进入电场区域,在电场中偏转并击中x轴上的C点.已知OA=OC=d.则磁感应强度B和电场强度E的大小分别是多少?
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