如图所示,在真空箱重,区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,在处有足够大的薄板介质,薄板介质平面垂直y轴厚度不计,薄板介质上方区域存在平行x轴的匀强电场,场强大小,方向为x轴负方向.原点O为一粒子源,在xy平面内均匀发射出大量粒(电荷量为q,质量为m,重力可忽略),所以粒子的初速度大小相同,方向与x轴正方向的夹角分布在0-1800范围内,已知沿x轴正方向发射的粒子打在薄板介质上P点,P点坐标为,求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及速度v;
(2)薄板介质被粒子击中区域的长度L;
(3)如果打在薄板介质上的粒子穿过薄板介质后速度减半,方向不变,求粒子在电场中能过到达y轴上离薄板介质最远点到原点O的距离.
高三物理解答题中等难度题
如图所示,在真空箱重,区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,在处有足够大的薄板介质,薄板介质平面垂直y轴厚度不计,薄板介质上方区域存在平行x轴的匀强电场,场强大小,方向为x轴负方向.原点O为一粒子源,在xy平面内均匀发射出大量粒(电荷量为q,质量为m,重力可忽略),所以粒子的初速度大小相同,方向与x轴正方向的夹角分布在0-1800范围内,已知沿x轴正方向发射的粒子打在薄板介质上P点,P点坐标为,求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及速度v;
(2)薄板介质被粒子击中区域的长度L;
(3)如果打在薄板介质上的粒子穿过薄板介质后速度减半,方向不变,求粒子在电场中能过到达y轴上离薄板介质最远点到原点O的距离.
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科学工作者常常用介质来显示带电粒子的径迹.如图所示,平面内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=4×10-2T. x轴上方为真空,x轴下方充满某种不导电的介质并置于沿x轴方向的匀强电场中,粒子在介质中运动时会受到大小为f=kv粘滞阻力.y轴上P(0,0.08)点存在一个粒子源,能沿纸面向各个方向发射质量m=1.6×10-25kg、带电量q=+1.6×10-19C且速率相同的粒子.已知沿x轴正方向射出的一个粒子,经过磁场偏转后从x轴上(0.16,0)点进入介质中,观察到该粒子在介质中的径迹为直线(不计重力及粒子间相互作用,粒子在介质中运动时电量不变).
(1)求该粒子源发射粒子的速率;
(2)求k的值,并指出进入介质的其他粒子最终的运动情况(能给出相关参量的请给出参量的值);
(3)若撤去介质中的电场,求进入介质的粒子在介质中运动的轨迹长度l.
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如图所示,在x-o-y坐标系中,以(r,0)为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。在y > r的足够大的区域内,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q,质量为m,不计质子所受重力及质子间相互作用力的影响。
1.求质子射入磁场时速度的大小;
2.若质子沿x轴正方向射入磁场,求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间;
3.若质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从O点射入第一象限的磁场中,求质子在磁场中运动的总时间。
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如图所示,在x-o-y坐标系中,以(r,0)为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。在y > r的足够大的区域内,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q,质量为m,不计质子所受重力及质子间相互作用力的影响。
(1)求质子射入磁场时速度的大小;
(2)若质子沿x轴正方向射入磁场,求质子从O点进入磁
场到第二次离开磁场经历的时间;
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如图所示,在坐标系中,以(r,0)为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。在y>r的足够大的区域内,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q,质量为m,不计质子所受重力及质子间相互作用力的影响。
(1)求质子从O点射入磁场时速度的大小;
(2)若质子沿x轴正方向射入磁场,求质子从O点射入磁场到第二次离开磁场经历的时间;
(3)若质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从O点射入第一象限的磁场中,求质子在磁场中运动的总时间。
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如图所示,在x-o-y坐标系中,以(r,0)为圆心,r为半径的圆形区域内存在匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。在y>r的足够大的区域内 ,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q,质量为m,不计质子所受重与及质子间相互作用力的影响。
1.求质子射入磁场时速度的大小:
2.若质子沿x轴正方向射入磁场,求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间。
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如图所示,在真空中,半环状 MAQPN区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B=0.5T。外环的半径R1=16cm,内环的半径R2=4cm,外环和内环的圆心为O,MOQ水平,沿OQ放置有照相底片。有一线状粒子源放在MN正下方(图中未画出),不断放出初速度均为v0=1.6×106m/s的同种正粒子,并通过MN沿与磁场垂直的方向竖直进入匀强磁场中,最后打到照相底片上,经检验底片上仅有PQ区域均被粒子打到。不考虑粒子间的相互作用,粒子重力忽略不计。
(1)求粒子的比荷;
(2)若照相底片沿OA放置,求底片上被粒子打到的区域的长度;
(3)撤去线状粒子源和照相底片,若该粒子垂直进入磁场的速度大小和方向可以任意改变。现要求该粒子从M点进入磁场,从Q点离开磁场(该粒子中途未离开磁场区域),而且在磁场中运动的时间最短,求该粒子从M点进入磁场的速度大小以及速度方向与MN夹角的正弦值。
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