如图,在坐标平面内,第三、四象限内一R<x<R的范围内有y方向的匀强电场(临界虚线PO上有电场、但临界虚线CB上无电场)。电场强度为E,电场的下边界方程分别为(-R≤x<0),(0≤x<R),电荷可以自由穿越边界,在一、二象限内有垂直于纸面向外,边界方程为x2+y2=R2的匀强磁场;在y=-R/2处有一荧光屏,荧光屏PQ长度为2R,中点C在y轴上,在第三象限中电场的下边界上,均匀分布着粒子发射源,不断由静止发出许多质量为m,电量为q的正粒子,不计重力和粒子间相互作用力,粒子打在荧光屏上会发光。求:
(1)求粒子运动半径r与释放位置的x坐标的绝对值和磁感应强度B三者之间的关系;
(2)改变磁场的磁感应强度的大小,发现屏幕上荧光只有一个亮点,请问此亮点在哪?此时磁感应强度的大小为多少?
(3)继续调整磁感应强度的大小,发现荧光屏上CO段距C点R/3至R之间有光点,求此时磁场的磁感应强度。
高二物理解答题困难题
如图,在坐标平面内,第三、四象限内一R<x<R的范围内有y方向的匀强电场(临界虚线PO上有电场、但临界虚线CB上无电场)。电场强度为E,电场的下边界方程分别为(-R≤x<0),(0≤x<R),电荷可以自由穿越边界,在一、二象限内有垂直于纸面向外,边界方程为x2+y2=R2的匀强磁场;在y=-R/2处有一荧光屏,荧光屏PQ长度为2R,中点C在y轴上,在第三象限中电场的下边界上,均匀分布着粒子发射源,不断由静止发出许多质量为m,电量为q的正粒子,不计重力和粒子间相互作用力,粒子打在荧光屏上会发光。求:
(1)求粒子运动半径r与释放位置的x坐标的绝对值和磁感应强度B三者之间的关系;
(2)改变磁场的磁感应强度的大小,发现屏幕上荧光只有一个亮点,请问此亮点在哪?此时磁感应强度的大小为多少?
(3)继续调整磁感应强度的大小,发现荧光屏上CO段距C点R/3至R之间有光点,求此时磁场的磁感应强度。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在直角坐标系xoy平面内,虚线MN平行与y轴,N点坐标(-l,0),MN与y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出)。现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行与x轴正方向的初速度射入电场,并从y轴上A点(0,0.5l)射出电场,此后,电子做匀速直线运动,进入磁场并从圆形有界磁场边界Q点射出,速度沿x轴负方向,不计电子重力。求:
(1)电子到达A点的速度。
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
(3)圆形有界匀强区域的最小面积S是多大。
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,在直角坐标系xOy平面内,虚线MN平行于y轴,N点坐标为(-L,0),MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的矩形有界匀强磁场(图中未画出).现有一质量为m、电荷量为-e的电子,从虚线MN上的P点,以平行于x轴正方向的初速度v0射入电场,并从y轴上点A射出电场,射出时速度方向与y轴负方向成30°角,进入第四象限后,经过矩形磁场区域,电子过点Q,不计电子重力,求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小和电子在磁场中运动的时间t;
(3)矩形有界匀强磁场区域的最小面积Smin.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在xOy平面内0≤x≤L的范围内存在着电场强度方向沿x轴正方向的匀强电场,一质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿y轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的P点(L,L)后,粒子继续运动一段时间进入一个圆形匀强磁场区域(图中未画出),之后粒子又从电场虚线边界上的Q点(L,2L)沿与y轴正方向夹角为60°的方向进入电场,已知磁场的磁感应强度方向垂直xOy平面向里,大小为B,不计粒子重力。求:
(1)电场强度的大小;
(2)粒子到达Q点时的速度大小;
(3)圆形磁场的最小横截面积。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在坐标系xOy的第一象限内虚线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B0,第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场,第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,在x轴负半轴上有一接收屏GD,GD=2OD=2d.现有一带电粒子(不计重力)从y轴上的A点,以初速度v0水平向右垂直射入匀强磁场,恰好垂直OC射出,并从x轴上的P点(未画出)进入第四象限内的匀强磁场,粒子经磁场偏转后又垂直y轴进入匀强电场并被接收屏接收,已知OC与x轴的夹角为37°,OA=,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)粒子的带电性质及比荷;
(2)第四象限内匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)第三象限内匀强电场的电场强度E的大小范围.
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,在坐标系xOy的第一象限内虚线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B0,第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场,第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,在x轴负半轴上有一接收屏GD,GD=2OD=2d.现有一带电粒子(不计重力)从y轴上的A点,以初速度v0水平向右垂直射入匀强磁场,恰好垂直OC射出,并从x轴上的P点(未画出)进入第四象限内的匀强磁场,粒子经磁场偏转后又垂直y轴进入匀强电场并被接收屏接收,已知OC与x轴的夹角为37°,OA=,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)粒子的带电性质及比荷;
(2)第四象限内匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)第三象限内匀强电场的电场强度E的大小范围.
高二物理解答题简单题查看答案及解析
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?
高二物理计算题困难题查看答案及解析
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?
高二物理计算题极难题查看答案及解析
(13分)如图所示,在竖直平面内有一平面直角坐标系xoy,第一、四象限内存在大小相等方向相反且平行于y轴的匀强电场。在第四象限内某点固定一个点电荷Q(假设该点电荷对第一象限内的电场无影响)。现有一质量为m=9×10-4kg,带电量为 q=3×10-12C的带电微粒从y轴上A 点(y=0.9cm)以初速度v0=0.8m/s垂直y轴射入第一象限经x轴上的B点进入第四象限做匀速圆周运动且轨迹与y轴相切(图中A、B及点电荷Q的位置均未标出)。不考虑以后的运动。(重力加速度g=10m/s2,静电力常量k=9.0×109Nm/C2、,、sin37°=0.6,cos37°=0.8)
试求:(1)点电荷通过B的速度(要求画出带点微粒运动轨迹)
(2)点电荷Q的电荷量
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,在平面直角坐标系 xOy 内,第二、三象限内存在沿 y 轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为 L 的圆形匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向外。 一个比荷(荷质比)为 K 的带正电的粒子从第三象限中的 Q(-2L,-L)点以速度 v0 沿 x 轴正方向射出,恰好从坐标原点 O 进入磁场,从 P(2L,0)点射出磁场。不计粒子重力,求:
(1)电场强度 E;
(2)从P点射出时速度的大小;
(3)粒子在磁场与电场中运动时间。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析