如图所示,为一磁约束装置的原理图,圆心为原点O、半径为R0的圆形区域Ⅰ内有方向垂直xOy平面向里的匀强磁场.一束质量为m、电量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(0、R0)的A点沿y负方向射入磁场区域Ⅰ,粒子全部经过x轴上的P点,方向沿x轴正方向.当在环形区域Ⅱ加上方向垂直于xOy平面的匀强磁场时,上述粒子仍从A点沿y轴负方向射入区域Ⅰ,粒子经过区域Ⅱ后从Q点第2次射入区域Ⅰ,已知OQ与x轴正方向成60°.不计重力和粒子间的相互作用.求:
(1)区域Ⅰ中磁感应强度B1的大小;
(2)若要使所有的粒子均约束在区域内,则环形区域Ⅱ中B2的大小、方向及环形半径R至少为大;
(3)粒子从A点沿y轴负方向射入后至再次以相同的速度经过A点的运动周期.
高二物理解答题困难题
如图所示,为一磁约束装置的原理图,圆心为原点O、半径为R0的圆形区域Ⅰ内有方向垂直xoy平面向里的匀强磁场.一束质量为m、电量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(0、R0)的A点沿y负方向射入磁场区域Ⅰ,粒子全部经过x轴上的P点,方向沿x轴正方向.当在环形区域Ⅱ加上方向垂直于xoy平面的匀强磁场时,上述粒子仍从A点沿y轴负方向射入区域Ⅰ,粒子经过区域Ⅱ后从Q点第2次射入区域Ⅰ,已知OQ与x轴正方向成60°.不计重力和粒子间的相互作用.求:
(1)区域Ⅰ中磁感应强度B1的大小;
(2)若要使所有的粒子均约束在区域内,则环形区域Ⅱ中B2的大小、方向及环形半径R至少为大;
(3)粒子从A点沿y轴负方向射入后至再次以相同的速度经过A点的运动周期.
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E;在x轴下方以原点O为圆心,半径为R的半圆形区域内,有垂直于xoy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴上的P点由静止释放,不计粒子重力的空气阻力的影响。
(1)粒子进入磁场之后恰好沿平行于x轴的方向飞出,求PO间的距离d;
(2)若粒子在y轴上距O点处由静止释放,其中d为(1)中计算结果,求粒子经过x轴时的坐标.
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在以坐标原点O为圆心,半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,方向沿x轴负方向.匀强磁场方向垂直于xOy平面.一带负电的粒子(不计重力)从P(0,﹣R)点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经时间t0从O点射出.
(1)求匀强磁场的大小和方向;
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从P点以相同的速度射入,经时间恰好从半圆形区域的边界射出.求粒子的加速度和射出时的速度大小;
(3)若仅撤去电场,带电粒子从O点沿Y轴负方向射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间.
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,在以坐标原点O为圆心,半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,方向沿x轴负方向.匀强磁场方向垂直于xOy平面.一带负电的粒子(不计重力)从P(0,﹣R)点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经时间t0从O点射出.
(1)求匀强磁场的大小和方向;
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从P点以相同的速度射入,经时间恰好从半圆形区域的边界射出.求粒子的加速度和射出时的速度大小;
(3)若仅撤去电场,带电粒子从O点沿Y轴负方向射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间.
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带电的粒子(不计重力)从P点沿x轴正方向以初速度V0射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,最后从Q点射出。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去电场,带电粒子仍从P点以相同的初速度V0射入,恰从圆形区域的边界M点射出。已知OM与x轴正向的夹角为θ=60°,求粒子比荷。
(3)若仅撤去磁场,带电粒子仍从P点沿x轴正向射入,要使粒子从圆形区域的边界N点(N点与M点关于x轴对称)射出,求粒子运动初速度的大小变为多大?
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在以坐标原点O为圆心,半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里,一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经时间从P点射出
(1)求电场强度的大小和方向;
(2)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,但速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间(粒子的比荷满足)
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出,则电场强度的大小和方向为( )
A. ,y正向
B. ,x正向
C. ,y负向
D. ,x负向
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里.一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出
(1)求电场强度的大小和方向
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰好从半圆形区域的边界射出.求粒子运动加速度的大小。
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,但速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析