如图所示,在平面直角坐标系xoy的第一象限有沿y轴负方向、场强为E=200N/C的匀强电场,第二象限有垂直于xoy平面向外的匀强磁场.现有一质量m=2.0×10-11kg,电量q=1.0×10-5C带正电的粒子,从负x轴上的A点以v=1.0×104m/s的速度垂直x轴进入磁场,恰好垂直通过y轴上的P点并进入电场,经过电场后通过x轴上的Q点.已知OP的长度h=2m,不计粒子重力,求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)OQ的长度L;
(3)粒子从A点运动到Q点的总时间t总.
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(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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在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示.第二象限内有一水平向右的匀强电场,第一象限内有竖直向上的匀强电场,场强,该区域同时存在按如图乙所示规律变化的磁场,磁场方向垂直纸面(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向).某种发射装置(图中没有画出)竖直向上发射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(可视为质点),该粒子以v0的速度从-x上的A点进入第二象限,并从+y上的C点沿水平方向进入第一象限.已知OA=OC=L, CD=L.
(1)试证明粒子在C点的速度大小也为v0;
(2)若在时刻粒子由C点进入第一象限,且恰能通过同一水平线上的D点,速度方向仍然水平,求由C到达D的时间(时间用 表示);
(3)若调整磁场变化周期,让粒子在时刻由C点进入第一象限,且恰能通过E点,求交变磁场磁感应强度B0应满足的条件.
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在竖直平面内的直角坐标系xOy,x轴沿水平方向,如图甲所示,第二象限内有一水平向右的匀强电场,电场强度为,坐标系的第一象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场,电场方向竖直向上,场强,匀强磁场方向垂直纸面,一个质量m=0.01g、带电荷量的微粒以的速度垂直x轴从A点竖直向上射入第二象限,随后又以的速度从+y轴上的C点沿水平方向进入第一象限,取微粒刚进入第一象限的时刻为0时刻,磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向,重力加速度)。求:
(1)A点和C点的坐标值;
(2)要使带电微粒通过C点后的运动过程中不再越过y轴,求交变磁场的磁感应强度和变化周期的乘积应满足的关系;
(3)若在+x轴上取一点D,使OD=,在满足(2)问的条件下,要使微粒沿x正方向通过D点,求磁感应强度的最小值以及磁场的变化周期的最大值
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如图所示,在平面直角坐标系xoy的第一象限有沿y轴负方向、场强为E=200N/C的匀强电场,第二象限有垂直于xoy平面向外的匀强磁场.现有一质量m=2.0×10-11kg,电量q=1.0×10-5C带正电的粒子,从负x轴上的A点以v=1.0×104m/s的速度垂直x轴进入磁场,恰好垂直通过y轴上的P点并进入电场,经过电场后通过x轴上的Q点.已知OP的长度h=2m,不计粒子重力,求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)OQ的长度L;
(3)粒子从A点运动到Q点的总时间t总.
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如图所示,在平面直角坐标系xOy中,I、Ⅳ象限内有场强大小E=103V/m的匀强电场,方向与x轴正方向成45°角,Ⅱ、Ⅲ象限内有磁感应强度大小B=l T的匀强磁场,方向垂直坐标平面向里。现有一比荷为l04 C/kg的带负电粒子,以速度v0=2×l03 m/s由坐标原点O垂直射入磁场,速度方向与y轴负方向成45°角。粒子重力不计。求:
(1)粒子开始在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子从开始进入磁场到第二次刚进入磁场的过程所用时间;
(3)粒子从第二次进入磁场到第二次离开磁场两位置间的距离。
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如图所示,在平面直角坐标系xOy中,I、Ⅳ象限内有场强大小E=103V/m的匀强电场,方向与x轴正方向成45°角,Ⅱ、Ⅲ象限内有磁感应强度大小B=l T的匀强磁场,方向垂直坐标平面向里。现有一比荷为l04 C/kg的带负电粒子,以速度v0=2×l03 m/s由坐标原点O垂直射入磁场,速度方向与y轴负方向成45°角。粒子重力不计。求:
(1)粒子开始在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子从开始进入磁场到第二次刚进入磁场的过程所用时间;
(3)粒子从第二次进入磁场到第二次离开磁场两位置间的距离。
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如图所示,在平面直角坐标系xOy中,I、Ⅳ象限内有场强大小E=103V/m的匀强电场,方向与x轴正方向成45°角,Ⅱ、Ⅲ象限内有磁感应强度大小B=l T的匀强磁场,方向垂直坐标平面向里。现有一比荷为l04 C/kg的带负电粒子,以速度v0=2×l03 m/s由坐标原点O垂直射入磁场,速度方向与y轴负方向成45°角。粒子重力不计。求:
(1)粒子开始在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子从开始进入磁场到第二次刚进入磁场的过程所用时间;
(3)粒子从第二次进入磁场到第二次离开磁场两位置间的距离。
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如图所示,在平面直角坐标系xOy中,I、Ⅳ象限内有场强大小E=103V/m的匀强电场,方向与x轴正方向成45°角,Ⅱ、Ⅲ象限内有磁感应强度大小B=l T的匀强磁场,方向垂直坐标平面向里。现有一比荷为l04 C/kg的带负电粒子,以速度v0=2×l03 m/s由坐标原点O垂直射入磁场,速度方向与y轴负方向成45°角。粒子重力不计。求:
(1)粒子开始在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子从开始进入磁场到第二次刚进入磁场的过程所用时间;
(3)粒子从第二次进入磁场到第二次离开磁场两位置间的距离。
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(14分)如图所示,相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为Bo的匀强磁场;在xoy直角坐标平面内,第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场,第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电量为q的正离子(不计重力)以初速度Vo沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动。从P点垂直y轴进入第一象限,经过x轴上的A点射出电场,进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成45o角。求:
(1)金属板M、N间的电压U;
(2)离子运动到A点时速度V的大小和由P点运动到A点所需时间t;
(3)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC。
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