如图所示,以两虚线P、Q为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的电场,电场强度为E,方向水平向右,两侧为相同的磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里。一质量为m、带电量为、重力不计的带电粒子以水平向右的初速度从电场边界P、Q之间的O点出发:
(1)若粒子能到达边界Q,求O点到边界Q的最大距离;
(2)若使粒子到达边界Q并进入磁场的偏转半径为R,求O点到边界Q的距离;
(3)在题(2)的前提下,能使粒子从O点出发到再次回到O点的过程中,在磁场运动的时间最短,求电场宽度d和全过程的运动时间t。
高三物理解答题困难题
(18分)如图所示,以两虚线为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场,宽度为,两侧为相同的匀强磁场,方向垂直纸面向里。一质量为、带电量、重力不计的带电粒子,以初速度垂直边界射入磁场做匀速圆周运动,后进入电场做匀加速运动,然后第二次进入磁场中运动,此后粒子在电场和磁场中交替运动。已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍,第三次是第一次的三倍,以此类推。求
(1)粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功。
(2)粒子第次经过电场时电场强度的大小。
(3)粒子第次经过电场所用的时间。
(4)假设粒子在磁场中运动时,电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中,电场强度随时间变化的关系图线(不要求写出推导过程,不要求标明坐标刻度值)。
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,以两虚线为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场,宽度为,两侧为相同的匀强磁场,方向垂直纸面向里。一质量为、带电量、重力不计的带电粒子,以初速度垂直边界射入磁场做匀速圆周运动,后进入电场做匀加速运动,然后第二次进入磁场中运动,此后粒子在电场和磁场中交替运动。已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍,第三次是第一次的三倍,以此类推。求:
(1)粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功
(2)粒子第次经过电场时电场强度的大小
(3)粒子第次经过电场所用的时间
(4)假设粒子在磁场中运动时,电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中,电场强度随时间变化的关系图线(不要求写出推导过程,不要求标明坐标刻度值)。
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如图所示,以两虚线为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场,宽度为,两侧为相同的匀强磁场,方向垂直纸面向里。一质量为、带电量、重力不计的带电粒子,以初速度垂直边界射入磁场做匀速圆周运动,后进入电场做匀加速运动,然后第二次进入磁场中运动,此后粒子在电场和磁场中交替运动。已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍,第三次是第一次的三倍,以此类推。求
(1)粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功W1。
(2)粒子第次经过电场时电场强度的大小En。
(3)粒子第次经过电场所用的时间tn。
(4)假设粒子在磁场中运动时,电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中,电场强度随时间变化的关系图线(不要求写出推导过程,不要求标明坐标刻度值)。
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(2010·山东卷)25.(18分)如图所示,以两虚线为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场,宽度为d,两侧为相同的匀强磁场,方向垂直纸面向里。一质量为、带电量+q、重力不计的带电粒子,以初速度垂直边界射入磁场做匀速圆周运动,后进入电场做匀加速运动,然后第二次进入磁场中运动,此后粒子在电场和磁场中交替运动。已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍,第三次是第一次的三倍,以此类推。求
⑴粒子第一次经过电场子的过程中电场力所做的功。
⑵粒子第n次经过电场时电场强度的大小。
⑶粒子第n次经过电场子所用的时间。
⑷假设粒子在磁场中运动时,电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中,电场强度随时间变化的关系图线(不要求写出推导过程,不要求标明坐标明坐标刻度值)。
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如图甲所示,以两虚线M、N为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场,M、N间电压UMN的变化图象如图乙所示,电压的最大值为U0、周期为T0;M、N两侧为相同的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B.t=0时,将一带正电的粒子从边界线M上的A处由静止释放,经电场加速后进入磁场,粒子在磁场中做圆周运动的周期也为T0。两虚线M、N间宽度很小,粒子在其间的运动时间不计,也不考虑粒子所受的重力.
(1)求该粒子的比荷;
(2)求粒子第1次和第2次从右向左经边界线N离开磁场区域Ⅰ时两位置间的距离Δd;
(3)若粒子的质量增加,电荷量不变,t=0时,将其在A处由静止释放,求t=2T0时粒子的速度。
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高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
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回旋加速器以两虚线为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场,宽度为d,两侧为相同匀强磁场,方向垂直纸面向里.一质量m电量+q的带电粒子,以初速度垂直边界射入磁场做匀速圆周运动,再进入电场做匀加速运动,后第二次进入磁场中运动…,粒子在电场和磁场中不断交替运动.已知粒子第二次在磁场中运动半径是第一次的二倍,第三次是第一次的三倍…以此类推.则( )
A. 粒子第一次经过电场电场力做功
B. 粒子第三次经过磁场洛仑兹力做功
C. 粒子第五次经过电场时电场强度大小
D. 粒子第七次经过电场所用时间
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如图所示,以两虚线P、Q为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的电场,电场强度为E,方向水平向右,两侧为相同的磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里。一质量为m、带电量为、重力不计的带电粒子以水平向右的初速度从电场边界P、Q之间的O点出发:
(1)若粒子能到达边界Q,求O点到边界Q的最大距离;
(2)若使粒子到达边界Q并进入磁场的偏转半径为R,求O点到边界Q的距离;
(3)在题(2)的前提下,能使粒子从O点出发到再次回到O点的过程中,在磁场运动的时间最短,求电场宽度d和全过程的运动时间t。
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如图所示,水平虚线ab和cd在同一竖直平面内,间距为L,中间存在着方向向右与虚线平行的匀强电场,虚线cd的下侧存在一圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,圆形磁场与虚线cd相切于M点。一质量为m、带电量为+q的粒子由电场上边界的S点以速度v0垂直电场方向进人电场,经过一段时间粒子从M点离开电场进人磁场,粒子在磁场中的速度大小为2v0,经偏转后,粒子由虚线cd上的N点垂直于虚线返回匀强电场且刚好再次回到S点。粒子重力忽略不计,求:
(1)SM两点间的距离;
(2)圆形磁场的半径r以及磁感应强度B的大小;
(3)带电粒子在整个运动过程中的总时间。
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