(17分)如图所示,真空中有以O1为圆心,r为半径的圆形匀强磁场区域,坐标原点O为圆形磁场边界上的一点。磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。x=r的虚线右侧足够大的范围内有方向竖直向下、大小为E的匀强电场。从O点在纸面内向各个不同方向发射速率相同的质子,设质子在磁场中的偏转半径也为r,已知质子的电荷量为e,质量为m。求:
(1)质子射入磁场时的速度大小;
(2)速度方向沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间;
(3)速度方向与y轴正方向成37°角且与x轴正方向成127°角射入磁场的质子到达x轴时的位置坐标。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
高三物理计算题困难题
(17分)如图所示,真空中有以O1为圆心,r为半径的圆形匀强磁场区域,坐标原点O为圆形磁场边界上的一点。磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。x=r的虚线右侧足够大的范围内有方向竖直向下、大小为E的匀强电场。从O点在纸面内向各个不同方向发射速率相同的质子,设质子在磁场中的偏转半径也为r,已知质子的电荷量为e,质量为m。求:
(1)质子射入磁场时的速度大小;
(2)速度方向沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间;
(3)速度方向与y轴正方向成37°角且与x轴正方向成127°角射入磁场的质子到达x轴时的位置坐标。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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如图所示,真空中有以O1为圆心、r半径的圆形匀强磁场区域,坐标原点O为圆形磁场边界上的一点。磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。x=r的虚线右侧足够大的范围内有方向竖直向下、大小为E的匀强电场。从O点在纸面内向各个方向发射速率相同的质子,速度方向与x轴正方向成120°角的质子,经磁场偏转后又垂直射入电场,到达x轴上的P点(图中未画出)。已知质子的电荷量为e、质量为m,质子重力可忽略。
(1)求质子射入磁场时的速度大小;
(2)求质子从坐标原点O到x轴上的P点所需的时间;
(3)若质子沿y釉正方向射入磁场,在离开磁场前的某一时刻,磁场方向不变、大小突然变为B1,此后质子恰好被束缚在该圆形磁场中,则B1的最小值为多少?
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在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示,一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿方向射入磁场,它恰好从磁场边界的交点C处沿方向飞出。当磁感应强度的大小变为后,该粒子仍以A处相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了角,则
A. 粒子带负电
B. 粒子的比荷
C. 两种情况下粒子做圆周运动的半径之比为
D. 两种情况下的磁感应强度之比为
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在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示,一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿方向射入磁场,它恰好从磁场边界的交点C处沿方向飞出。当磁感应强度的大小变为后,该粒子仍以A处相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了角,则
A. 粒子带负电
B. 粒子的比荷
C. 两种情况下粒子做圆周运动的半径之比为
D. 两种情况下的磁感应强度之比为
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在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为,该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度多大?此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少?
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如图(a)所示,在以直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy所在平面的匀强磁场。一带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处,以速度v0沿x轴负方向射入磁场,粒子恰好能从磁场边界与y轴的交点C处,沿y轴正方向飞出磁场,不计带电粒子所受重力。
(1)求粒子的荷质比。
(2)若磁场的方向和所在空间的范围不变,而磁感应强度
的大小变为B′,该粒子仍从A处以相同的速度射入
磁场,粒子飞出磁场时速度的方向相对于入射方向改
变了θ角,如图(b)所示,求磁感应强度B′的大小。
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