如图所示,在xOy平面内的y轴和虚线之间除了圆形区域外的空间存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.虚线经过Q点(3L,0)且与y轴平行,圆形区域的圆心P的坐标为(2L,0),半径为L.一个质量为m,电荷量为q的带正电的粒子上从y轴上某点垂直y轴进入磁场,不计粒子的重力,则( )
A.如果粒子没有经过圆形区域到达了Q点,则粒子的入射速度为v=
B.如果粒子没有经过圆形区域到达了Q点,则粒子的入射速度为v=
C.粒子第一次从P点经过了x轴,则粒子的最小入射速度为vmin=
D.粒子第一次从P点经过了x轴,则粒子的最小入射速度为vmin=
高二物理多选题中等难度题
如图所示,在xOy平面内的y轴和虚线之间除了圆形区域外的空间存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.虚线经过Q点(3L,0)且与y轴平行,圆形区域的圆心P的坐标为(2L,0),半径为L.一个质量为m,电荷量为q的带正电的粒子上从y轴上某点垂直y轴进入磁场,不计粒子的重力,则( )
A.如果粒子没有经过圆形区域到达了Q点,则粒子的入射速度为v=
B.如果粒子没有经过圆形区域到达了Q点,则粒子的入射速度为v=
C.粒子第一次从P点经过了x轴,则粒子的最小入射速度为vmin=
D.粒子第一次从P点经过了x轴,则粒子的最小入射速度为vmin=
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,MN和GH是电压为U的两平行极板,极板间存在方向竖直向上的匀强电场,空间(除两虚线之间的区域)存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B(大小可调)。极板MN和GH上分别有正对的两个小孔O和A,PQ为铝制薄板,ON=AH=PQ=d,NP=2d。质量为m、电荷量为q的正离子从A点由静止开始加速,经O进入磁场区域,两虚线之间的区域(除极板)无电场和磁场存在,离子可匀速穿过。忽略相对论效应和离子所受的重力。
(1)求磁感应强度B为多大时,离子只加速一次打到铝板上P处;
(2)求在第(1)中,离子从O到P所经历的时间;
(3)若,试通过计算说明离子加速几次后第一次打到铝板上。
高二物理简答题困难题查看答案及解析
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在一空间内有方向相反,磁感应强度大小均为B的匀强磁场,如图所示,垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内,垂直纸面向内的磁场分布在除圆形区域外的整个区域,该平面内有一半径为b(b> a)的圆形线圈,线圈平面与磁感应强度方向垂直,线圈与半径为a的圆形区域是同心圆.从某时刻起磁感应强度开始减小到 ,则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为( )
A.
B.
C.
D.
高二物理单选题困难题查看答案及解析
如图所示,在xoy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。
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在xOy平面内,有一个圆形区域的直径AB与x轴重合,圆心O'的坐标为(2a,0),其半径为a,该区域内无磁场. 在y轴和直线x=3a之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上某点射入磁场.不计粒子重力.
(1)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,且粒子不经过圆形区域就能到达B点,求粒子的初速度大小v1;
(2)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,在磁场中运动的时间为Δt=,且粒子也能到达B点,求粒子的初速度大小v2;
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如图所示,在xOy平面内,有一个圆形区域的直径AB与x轴重合,圆心O'的坐标为(2a,0),其半径为a,该区域内无磁场. 在y轴和直线x=3a之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上某点射入磁场.不计粒子重力.
(1)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,且粒子不经过圆形区域就能到达B点,求粒子的初速度大小v1;
(2)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,在磁场中运动的时间为Δt=,且粒子也能到达B点,求粒子的初速度大小v2;
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如图所示,在xoy平面内,有一个圆形区域的直径AB与x轴重合,圆心O′的坐标为(2a,0),其半径为a,该区域内无磁场.在y轴和直线x=3a之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上某点射入磁场.不计粒子重力.
(1)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,且粒子不经过圆形区域就能到达B点,求粒子的初速度大小v1;
(2)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,在磁场中运动的时间为,且粒子也能到达B点,求粒子的初速度大小v2;
(3)若粒子的初速度方向与y轴垂直,且粒子从O′点第一次经过x轴,求粒子的最小初速度vm.
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如图所示。在xOy平面直角坐标系内,y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.05T,虚线AC平行y轴,与y相距d=m,在x轴下方虚线与y轴所夹的区域存在如图所示的有界匀强电场,场强大小E=1V/m,方向与y轴成450角,比荷=102C/kg的带正电的粒子,从A(m,0)点静止释放.粒子所受重力不计.求:
(1)粒子从释放到离开磁场所用时间.
(2)粒子再次到达虚线AC时的纵坐标.
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如图所示,在xOy平面坐标系中,x轴上方存在电场强度E=1000V/m、方向沿y轴负方向的匀强电场;在x轴及与x轴平行的虚线PQ之间存在着磁感应强度为B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为d.一个质量m=2×10−8kg、带电量q=+1.0×10−5C的粒子从y轴上(0,0.04)的位置以某一初速度v0沿x轴正方向射入匀强电场,不计粒子的重力.
(1)若v0=200m/s.①求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向;
②若该粒子恰好无法穿过磁场区域,求磁场的宽度d;
③求粒子由磁场第一次返回电场时,经过x轴的坐标;
(2)试证明:只要粒子能够返回电场区域,则其在磁场中的轨迹对应x轴上的弦长为一定值;
(3)要使以大小不同的初速度(包括初速度为v0)射入电场的粒子都能经磁场区域后返回电场,求磁场的最小宽度d.
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