如图所示,平面直角坐标系第一象限存在竖直向上的匀强电场,距离原点O为3a处有一个竖直放置的荧光屏,荧光屏与x轴相交于Q点,且纵贯第一、四象限,一个顶角等于30°的直角三角形区域内存在匀强磁场,三角形区域的一条直角边ML与y轴重合,且ML被x轴垂直平分。已知ML的长度为6a,磁感应强度为B,电子束以相同的速度从LO区间垂直y轴和磁场方向射入直角三角形区城,从y=﹣2a射入磁场的电子运动轨迹恰好经过原点O,假设第一象限的电场强度大小为E=Bv0,不考虑电子间的相互作用。求:
(1)电子的比荷并判断匀强磁场的方向;
(2)电子束从y轴上射入电场的纵坐标范围;
(3)从磁场中垂直于y轴射入电场的电子打到荧光屏上距Q点的最远距离。
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如图所示,平面直角坐标系第一象限存在竖直向上的匀强电场,距离原点O为3a处有一个竖直放置的荧光屏,荧光屏与x轴相交于Q点,且纵贯第一、四象限,一个顶角等于30°的直角三角形区域内存在匀强磁场,三角形区域的一条直角边ML与y轴重合,且ML被x轴垂直平分。已知ML的长度为6a,磁感应强度为B,电子束以相同的速度从LO区间垂直y轴和磁场方向射入直角三角形区城,从y=﹣2a射入磁场的电子运动轨迹恰好经过原点O,假设第一象限的电场强度大小为E=Bv0,不考虑电子间的相互作用。求:
(1)电子的比荷并判断匀强磁场的方向;
(2)电子束从y轴上射入电场的纵坐标范围;
(3)从磁场中垂直于y轴射入电场的电子打到荧光屏上距Q点的最远距离。
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如图所示,在光滑的绝缘水平面内建立平面直角坐标系xOy,在第一、二、四象限内存在竖直向下的匀强磁场,第三象限内存在竖直向上的匀强磁场,两个磁场的磁感应大小都为B,在原点O放置一个不带电的小球a,球a质量为m。P(-l,0)、Q(0,-l)为坐标轴上的两个点,现有一质量为2m、电荷量为-q的小球b从P点沿着PQ方向射出,速度大小不确定。经一段时间击中小球a,二者结合在一起,随后它们继续运动通过了Q点。小球的电何量不发生变化,忽略两小球碰撞的时间。试求:
(1)碰撞过程中两小球组成的系统损失的动能与系统初动能的比值。
(2)小球b从P点运动到Q点路程的所有可能值。
(3)小球b从P点运动到Q点的最短时间。
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如图所示,在zOy坐标平面的第--象限内存在有场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场,第二象限内存在有方向垂直纸面向外的匀强磁场。荧光屏PQ垂直于x轴放置且距y轴的距离为L.一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力)自坐标为(—L,0)的A点以大小为,方向沿y轴正方向的速度进人磁场,粒子恰好能够到达原点O而不进入电场.现若使该带电粒子仍从A点进人磁场,但初速度大小为、方向与x轴正方向成45°角.求:
(1)带电粒子到达y轴时速度方向与y轴正方向之间的夹角;
(2)粒子最终打在荧光屏PQ上的位置坐标。
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如图所示,在真空室中平面直角坐标系的y轴竖直向上,x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称,PQ间的距离d=30cm。坐标系所在空间存在一匀强电场,场强的大小E=1.0N/C。一带电油滴在xOy平面内,从P点与x轴成30°的夹角射出,该油滴将做匀速直线运动,已知油滴的速度v=2.0m/s,所带电荷量q=1.0×10-7C,重力加速度g取10m/s2。
(1)求油滴的质量m。
(2)若在空间叠加一个垂直于xOy平面的圆形有界匀强磁场,使油滴通过Q点,且其运动轨迹关于y轴对称。已知磁场的磁感应强度大小为B=2.0T,求:
①油滴在磁场中运动的时间t。
②圆形磁场区域的最小面积S。
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如图所示,在平面直角坐标系中,第三象限里有一加速电场,一个电荷量为q、质量为m的粒子,从静止开始经加速电场加速后,垂直x轴从A点进入第二象限,A点到坐标原点O的距离为R。在第二象限的区域内,存在着指向O点的均匀辐射状电场,距O点R处的电场强度大小均为E,粒子恰好能垂直y轴从P点进入第一象限。当粒子从P点运动一段距离R后,进入一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁感强度为B,粒子在磁场中速度方向偏转60o,粒子离开磁场区域
后继续运动,通过x轴上的Q点进入第四象限。求:
(1)加速电场的电压U;
(2)圆形匀强磁场区域的最小面积;
(3)求粒子在第一象限中运动的时间。
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如图所示,在平面直角坐标系中,第三象限里有一加速电场,一个电荷量为q、质量为m的粒子,从静止开始经加速电场加速后,垂直x轴从A点进入第二象限,A点到坐标原点O的距离为R。在第二象限的区域内,存在着指向O点的均匀辐射状电场,距O点R处的电场强度大小均为E,粒子恰好能垂直y轴从P点进入第一象限。当粒子从P点运动一段距离R后,进入一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁感强度为B,粒子在磁场中速度方向偏转60o,粒子离开磁场区域
后继续运动,通过x轴上的Q点进入第四象限。求:
(1)加速电场的电压U;
(2)圆形匀强磁场区域的最小面积;
(3)求粒子在第一象限中运动的时间。
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如图所示,在平面直角坐标系中,第三象限里有一加速电场,一个电荷量为q、质量为m的粒子,从静止开始经加速电场加速后,垂直x轴从A点进入第二象限,A点到坐标原点O的距离为R.在第二象限的区域内,存在着指向O点的均匀辐射状电场,距O点R处的电场强度大小均为E,粒子恰好能垂直y轴从P点进入第一象限.当粒子从P点运动一段距离R后,进入一圆形匀强磁场区域(图中未画出),磁场方向垂直纸面向外,磁感强度为,粒子在磁场中速度方向偏转60°,粒子离开磁场区域后继续运动,通过x轴上的Q点进入第四象限.
(1)加速电场的电压U;
(2)圆形匀强磁场区域的最小面积;
(3)求粒子在第一象限中运动的时间。
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如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系,y轴沿竖直方向。在x = L到x =2L之间存在竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场,一个比荷()为k的带电微粒从坐标原点以一定初速度沿+x方向抛出,进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动,离开电场和磁场后,带电微粒恰好沿+x方向通过x轴上x =3L的位置,已知匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g。求:
(1)电场强度的大小;
(2)带电微粒的初速度;
(3)带电微粒做圆周运动的圆心坐标。
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(18分)如图所示,在竖直平面内建立xOy直角坐标系,Oy表示竖直向上的方向,已知该平面内沿x轴负方向足够大的区域存在匀强电场,现有一个质量为0.5kg,带电荷量为2.5×10—4C的小球从坐标原点O沿y轴正方向以某一初速度竖直向上抛出,它到达的最高点位置为图中Q点,不计空气阻力,g取10m/s2 .
(1)指出小球带何种电荷;
(2)求匀强电场的电场强度大小;
(3)求小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量.
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