如图所示,在xoy所在的平面内,在OP之间某处有一个方向沿y轴负向的匀强电场区域,电场大小为,宽为L,x=2L的右侧有垂直xoy平面向里的匀强磁场,其中x轴上方的磁场磁感应强度与下方的磁感应强度之比为3:1。现从A点(0,L)沿x轴正方向发射一个速度为v0,质量为m,电荷量为+q的粒子。求:
(1)若使粒子恰好通过P点,电场的左边界坐标是多少?
(2)粒子通过坐标为(2L,0)P点后经过一段时间斜向上通过x轴上Q(6L,0),则x轴下方磁感应强度B应满足何条件?
(3)粒子从A点运动到Q点所用总时间?
高三物理解答题困难题
如图所示,在xoy所在的平面内,在OP之间某处有一个方向沿y轴负向的匀强电场区域,电场大小为,宽为L,x=2L的右侧有垂直xoy平面向里的匀强磁场,其中x轴上方的磁场磁感应强度与下方的磁感应强度之比为3:1。现从A点(0,L)沿x轴正方向发射一个速度为v0,质量为m,电荷量为+q的粒子。求:
(1)若使粒子恰好通过P点,电场的左边界坐标是多少?
(2)粒子通过坐标为(2L,0)P点后经过一段时间斜向上通过x轴上Q(6L,0),则x轴下方磁感应强度B应满足何条件?
(3)粒子从A点运动到Q点所用总时间?
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如图所示,在y轴右侧-2L≤y≤2L的带状区域存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场,电场沿y轴正方向,磁场垂直xOy平面向外. 在原点O左侧有一粒子源不断地发射相同的带电粒子,粒子的初速度恒定,射入有场区域后恰好沿x轴正方向做直线运动. 若撤去电场只存在磁场,粒子从b(L,2L)点射出有场区域;若撤去磁场只存在电场,粒子将从a点射出有场区域(不计粒子的重力和粒子间的相互作用).
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(2)求a点的坐标.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,在直角坐标系中的0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有以点(2L,0)为圆心、半径为L的圆形区域,与x轴的交点分别为M、N,在xOy平面内,从电离室产生的质量为m、带电荷量为e的电子以几乎为零的初速度从P点飘入电势差为U的加速电场中,加速后经过右侧极板上的小孔Q点沿x轴正方向进入匀强电场,已知O、Q两点之间的距离为,飞出电场后从M点进入圆形区域,不考虑电子所受的重力。
(1)求0≤x≤L区域内电场强度E的大小和电子从M点进入圆形区域时的速度vM;
(2)若圆形区域内加一个垂直于纸面向外的匀强磁场,使电子穿出圆形区域时速度方向垂直于x轴,求所加磁场磁感应强度B的大小和电子在圆形区域内运动的时间t;
(3)若在电子从M点进入磁场区域时,取t=0,在圆形区域内加如图乙所示变化的磁场(以垂直于纸面向外为正方向),最后电子从N点飞出,速度方向与进入圆形磁场时方向相同,请写出磁场变化周期T满足的关系表达式。
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如图甲所示,在直角坐标系中的0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有以点(2L,0)为圆心、半径为L的圆形区域,与x轴的交点分别为M、N,在xOy平面内,从电离室产生的质量为m、带电荷量为e的电子以几乎为零的初速度从P点飘入电势差为U的加速电场中,加速后经过右侧极板上的小孔Q点沿x轴正方向进入匀强电场,已知O、Q两点之间的距离为,飞出电场后从M点进入圆形区域,不考虑电子所受的重力。
(1)求0≤x≤L区域内电场强度E的大小和电子从M点进入圆形区域时的速度vM;
(2)若圆形区域内加一个垂直于纸面向外的匀强磁场,使电子穿出圆形区域时速度方向垂直于x轴,求所加磁场磁感应强度B的大小和电子在圆形区域内运动的时间t;
(3)若在电子从M点进入磁场区域时,取t=0,在圆形区域内加如图乙所示变化的磁场(以垂直于纸面向外为正方向),最后电子从N点飞出,速度方向与进入圆形磁场时方向相同,请写出磁场变化周期T满足的关系表达式。
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如图甲所示,在直角坐标系中的0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有以点(2L,0)为圆心、半径为L的圆形区域,与x轴的交点分别为M、N,在xOy平面内,从电离室产生的质量为m、带电荷量为e的电子以几乎为零的初速度从P点飘入电势差为U的加速电场中,加速后经过右侧极板上的小孔Q点沿x轴正方向进入匀强电场,已知O、Q两点之间的距离为,飞出电场后从M点进入圆形区域,不考虑电子所受的重力。
(1)求0≤x≤L区域内电场强度E的大小和电子从M点进入圆形区域时的速度vM;
(2)若圆形区域内加一个垂直于纸面向外的匀强磁场,使电子穿出圆形区域时速度方向垂直于x轴,求所加磁场磁感应强度B的大小和电子在圆形区域内运动的时间t;
(3)若在电子从M点进入磁场区域时,取t=0,在圆形区域内加如图乙所示变化的磁场(以垂直于纸面向外为正方向),最后电子从N点飞出,速度方向与进入圆形磁场时方向相同,请写出磁场变化周期T满足的关系表达式。
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如图所示,在xOy平面内第Ⅱ象限有沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为 N/C。y轴右侧有一个边界为圆形的匀强磁场区域,圆心O′位于x轴上,半径为r=0.02 m,磁场最左边与y轴相切于O点,磁场方向垂直纸面向里。第Ⅰ象限内与x轴相距为 m处,有一平行于x轴长为l=0.04 m的屏PQ,其左端P离y轴的距离为0.04 m。一比荷为C/kg带正电的粒子,从电场中的M点以初速度m/s垂直于电场方向向右射出,粒子恰能通过y轴上的N点。已知M点到y轴的距离为s=0.01 m,N点到O点的距离为 m,不计粒子的重力。求:
(1)粒子通过N点时的速度大小与方向;
(2)要使粒子打在屏上,则圆形磁场区域内磁感应强度应满足的条件;
(3)若磁场的磁感应强度为T,且圆形磁场区域可上下移动,则粒子在磁场中运动的最长时间。
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如图所示,在xoy平面内y轴右侧有一范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场方向垂直纸面向外;分成I和II两个区域,I区域的宽度为d,右侧磁场II区域还存在平行于xoy平面的匀强电场,场强大小为E=,电场方向沿y轴正方向。坐标原点O有一粒子源,在xoy平面向各个方向发射质量为m,电量为q的正电荷,粒子的速率均为v=。进入II区域时,只有速度方向平行于x轴的粒子才能进入,其余被界面吸收。不计粒子重力和粒子间的相互作用,求:
(1)某粒子从O运动到O'的时间;
(2)在I区域内有粒子经过区域的面积;
(3)粒子在II区域运动,当第一次速度为零时所处的y轴坐标。
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如图所示,在平面直角坐标系xOy中,在y轴右侧和的上方区域有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,在x轴下方向和的左侧区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,在坐标原点处沿x轴正向射出一束质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,这束粒子第一次出电场的范围在上的P、Q两点之间,OP=L,OQ=2L,从P点出电场的粒子第一次在磁场中运动的轨迹刚好与y轴相切,不计粒子的重力,不计粒子间的相互作用,求:
(1)粒子从O点射出的速度大小范围;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)试第一次从Q点射出电场的粒子,第一次在磁场中运动会不会穿过y轴,说明理由。
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如图所示,xOy平面内y轴和垂直于x轴的虚线MN间存在着沿y轴正方向的匀强电场,一质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以大小为v0的速度沿x轴正方向射出,从线上的M(2l,l)点进人虚线右侧,粒子运动一段时间后进入一个磁感应强度大小为B、方向与xOy平面垂直的圆形匀强磁场区域(图中未画出),最后又从虚线上的N点沿x轴负方向射出磁场。不计粒子重力。求
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)粒子在匀强磁场中的转动半径;
(3)圆形磁场的最小面积。(可用三角函数表示)
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