如图,在真空中的竖直面内建立直角坐标系xoy,在x轴下方有匀强电场(图中未画出),现将一群带正电的初速度均为v0的同种微粒从第一象限的不同位置水平抛出,微粒均能到达原点O,且过原点后均做直线运动。现在x轴下方沿垂直纸面向里的方向上增加匀强磁场,磁感应强度大小为B。粒子的质量为m,电量为q,不考虑微粒间的相互作用,重力加速度为g。
(1)求抛出点所在曲线对应的函数关系式;
(2)试证明:经磁场偏转后,所有粒子返回y轴时均通过同一点p,并求出该点的坐标;
(3)若m=0.01kg,q=0.02C,v0=6ms,B=1T,g=10m/s2,某粒子第一次返回x轴时的坐标为(10,0),求该粒子抛出点的坐标。
高三物理解答题中等难度题
如图,在真空中的竖直面内建立直角坐标系xoy,在x轴下方有匀强电场(图中未画出),现将一群带正电的初速度均为v0的同种微粒从第一象限的不同位置水平抛出,微粒均能到达原点O,且过原点后均做直线运动。现在x轴下方沿垂直纸面向里的方向上增加匀强磁场,磁感应强度大小为B。粒子的质量为m,电量为q,不考虑微粒间的相互作用,重力加速度为g。
(1)求抛出点所在曲线对应的函数关系式;
(2)试证明:经磁场偏转后,所有粒子返回y轴时均通过同一点p,并求出该点的坐标;
(3)若m=0.01kg,q=0.02C,v0=6ms,B=1T,g=10m/s2,某粒子第一次返回x轴时的坐标为(10,0),求该粒子抛出点的坐标。
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如图,竖直面内建立坐标系x0y,y轴左侧有匀强电场(图中未画出),虚线是过原点O的某条曲线.现将一群带电微粒(电量q=0.01C,质量m=0.01kg)从曲线上的任意位置水平抛出,初速度均为v ,微粒均能到达原点O,且过原点后均做直线运动.若在y轴左侧再加匀强磁场,磁感应强度B=1T,方向垂直于纸面,则微粒到达原点O后,均能通过y轴上的P点,P点的坐标(0,-4m)。(不计空气阻力,不考虑微粒间的相互作用,g=10m/s2。)求:
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)这些微粒抛出的初速度v0及加磁场后这些微粒从O到P过程中可能经过的区域面积S;
(3)这些微粒的抛出点所在曲线对应的函数关系式。
高三物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,竖直平面内的直角坐标系xoy,x轴上方存在竖直向下的匀强电场, x轴下方存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴上的a点沿先轴正方向以初速度v0射入匀强电场中,粒子经过x轴上的b点进入磁场区域,并从o点再次进入电场区域.若oa距离,ob距离为2L,不计粒子重力,求:
(1)电场强度E和粒子经过b点时速度v;
(2)磁感应强度B;
(3)粒子从a点开始运动到第二次通过x轴的总时间t.
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如图所示,在真空中xoy坐标系的第一象限存在足够大、方向水平向右的匀强电场,若将一个质量为m,带正电的小球在此电场中由静止释放,消去沿与竖直方向夹角为37°的方向做直线运动。现将一绝缘光滑轨道放在xoy平面内,轨道的aO段水平,Obc为竖直面内半径为R的半圆轨道,c为半圆轨道的最高点,若上述带电小球从a点以一初速度向左运动,恰能通过该圆轨道,重力加速度为g,去,求该带电小球:
(1)在电场中所受电场力的大小;
(2)过c点时的速度大小;
(3)回到水平轨道上的落点位置。
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如图,以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系;该真空中存在方向沿x轴正向、场强为E的匀强电场和方向垂直xoy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;原点O处的离子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子束,粒子恰能在xoy平面内做直线运动,重力加速度为g,不计粒子间的相互作用;
(1)求粒子运动到距x轴为h所用的时间;
(2)若在粒子束运动过程中,突然将电场变为竖直向下、场强大小变为,求从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围(不考虑电场变化产生的影响);
(3)若保持E、B初始状态不变,仅将粒子束的初速度变为原来的2倍,求运动过程中,粒子速度大小等于原来初速度的点所在直线方程。
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如图,以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系;该真空中存在方向沿x轴正向、场强为E的匀强电场和方向垂直xoy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;原点O处的离子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子束,粒子恰能在xoy平面内做直线运动,重力加速度为g,不计粒子间的相互作用;
(1)求粒子运动到距x轴为h所用的时间;
(2)若在粒子束运动过程中,突然将电场变为竖直向下、场强大小变为,求从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围(不考虑电场变化产生的影响);
(3)若保持EB初始状态不变,仅将粒子束的初速度变为原来的2倍,求运动过程中,粒子速度大小等于初速度λ倍(0<λ<2)的点所在的直线方程.
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如图所示,在足够大的光滑绝缘水平面内建立直角坐标系xOy,在y轴右侧区域内有沿y轴负方向的匀强电场(图中未画出),电场强度N/C,带正电的绝缘小球A和带负电的绝缘小球B,质量均为m=200g,带电量大小均为C.现在使小球A从坐标系中的点C(0,2.5)以一定的初速度开始运动,运动一段时间间后,使小球B从坐标系中的点D(3,-2.5)以相同的初速度开始运动,小球B运动=1s时间与小球A相遇.已知小球A、B初速度大小均为,方向都沿x轴正方向,不计两小球间的相互作用力和空气阻力.
(1)求大小;
(2)求两小球在电场中相遇点的坐标.
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如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴.一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点以水平速度v0向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场后恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场.已知小球过M点时的速度方向与x轴的方向成夹角,不计空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)x轴上点M、N之间的距离L;
(3)x轴上点O、M之间的距离S.
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如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为.不计空气阻力,重力加速度为g,求
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;
(3)A点到x轴的高度h.
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如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN间的距离为L,小球过M点的速度方向与x轴正方向夹角为θ。不计空气阻力,重力加速度为g,求:⑴电场强度E的大小和方向;⑵小球从A点抛出时初速度v0的大小;⑶A点到x轴的高度h。
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