如图所示,平面直角坐标系xOy在第一象限内有行于y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向;在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场,在第二象限内,一质量为m、电荷量为+q的粒子,由静止经电压为U的电场加速后从y轴上M(0,L)点沿x轴正方向射入第一象限,经匀强电场后从N(2L,0)点进入磁场,恰好从坐标原点O第一次射出磁场,不计重力.求:
(1)粒子从N点进入磁场时的速度大小;
(2)粒子从M点进入电场运动到O点离开磁场经历的时间;
(3)粒子第二次进入磁场时离N点的距离.
高三物理解答题困难题
(18分)如图所示,在直角坐标系xOy的第Ⅱ象限整个区域内,存在着沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场,在第Ⅳ象限整个区域内存在着方向垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。从电场中P(-L,2L)、Q(-L,)两点连线上各处,沿x轴正方向同时射入许多质量为m、电荷量为q的带正电粒子,结果所有粒子都从坐标原点O进入磁场。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,求:
(1)粒子从射入到全部通过O点所用的时间t0。
(2)这些粒子从x轴上射出磁场时,所经过区域的宽度△d。
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如图所示,在xOy平面直角坐标系的第一象限有射线OA,OA与x轴正方向夹角为30°,OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场E1,第二象限存在水平向右的匀强电场E2,其它区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场.有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v0射入电场,运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场,经磁场垂直x轴进入偏转电场E2,过y轴正半轴上的P点再次进入匀强电场E1,已知OP=h,不计粒子重力,求:
(1)粒子经过Q点时的速度大小;
(2)匀强电场电场强度E1的大小;
(3)粒子从Q点运动到P点所用的时间.
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如图所示,平面直角坐标系xOy在第一象限内有行于y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向;在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场,在第二象限内,一质量为m、电荷量为+q的粒子,由静止经电压为U的电场加速后从y轴上M(0,L)点沿x轴正方向射入第一象限,经匀强电场后从N(2L,0)点进入磁场,恰好从坐标原点O第一次射出磁场,不计重力.求:
(1)粒子从N点进入磁场时的速度大小;
(2)粒子从M点进入电场运动到O点离开磁场经历的时间;
(3)粒子第二次进入磁场时离N点的距离.
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在xoy平面直角坐标系的第Ⅰ象限有射线OA,OA与x轴正方向夹角为30°,如图所示,OA与y轴所夹区域存在y轴负方向的匀强电场,其它区域存在垂直坐标平面向外的匀强磁场;有一带正电粒子质量m,电量q,从y轴上的P点沿着x轴正方向以大小为v0的初速度射入电场,运动一段时间沿垂直于OA方向经过Q点进入磁场,经磁场偏转,过y轴正半轴上的M点再次垂直进入匀强电场。已知OP = h,不计粒子的重力。
⑴ 求粒子垂直射线OA经过Q点的速度vQ;
⑵ 求匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值;
⑶ 粒子从M点垂直进入电场后,如果适当改变电场强度,可以使粒子再次垂直OA进入磁场,再适当改变磁场的强弱,可以使粒子再次从y轴正方向上某点垂直进入电场;如此不断改变电场和磁场,会使粒子每次都能从y轴正方向上某点垂直进入电场,再垂直OA方向进入磁场……,求粒子从P点开始经多长时间能够运动到O点?
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在xoy平面直角坐标系的第Ⅰ象限有射线OA,OA与x轴正方向夹角为30°,如图所示,OA与y轴所夹区域存在y轴负方向的匀强电场,其它区域存在垂直坐标平面向外的匀强磁场;有一带正电粒子质量m,电量q,从y轴上的P点沿着x轴正方向以v0的初速度射入电场,运动一段时间沿垂直于OA方向经过Q点进入磁场,经磁场偏转,过y轴正半轴上的M点再次垂直进入匀强电场。已知OP = h,不计粒子的重力。
⑴求粒子垂直射线OA经过Q点的速度vQ;
⑵求匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值;
⑶粒子从M点垂直进入电场后,如果适当改变电场强度,可以使粒子再次垂直OA进入磁场,再适当改变磁场的强弱,可以使粒子再次从y轴正方向上某点垂直进入电场;如此不断改变电场和磁场,会使粒子每次都能从y轴正方向上某点垂直进入电场,再垂直OA方向进入磁场……求粒子从P点开始经多长时间能够运动到O点?
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如图所示,在平面直角坐标系xoy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B,方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出):在第二象限内,存在与x轴负方向成α=30°的匀强电场,一粒子源固定在X轴上坐标为(-L,0)的A点。粒子源沿y轴正方向释放出质量为m,电荷量为-q,速度大小为v的带电粒子,粒子垂直y轴通过C点进入第一象限,又经过磁场偏转后垂直x轴进入第四象限(带电粒子的重力不计)。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)带电粒子离开电场时的速度大小;
(3)圆形匀强磁场的最小面积.
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如图所示,在平面直角坐标系xoy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B,方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出):在第二象限内,存在与x轴负方向成α=30°的匀强电场,一粒子源固定在X轴上坐标为(-L,0)的A点。粒子源沿y轴正方向释放出质量为m,电荷量为-q,速度大小为v的带电粒子,粒子垂直y轴通过C点进入第一象限,又经过磁场偏转后垂直x轴进入第四象限(带电粒子的重力不计)。求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)带电粒子离开电场时的速度大小;
(3)圆形匀强磁场的最小面积.
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