如图所示,的区域内存在着沿轴负方向的匀强电场E,E在轴方向区域足够大.有一个比荷为的带正电粒子(粒子重力不计) 从O点出发,以的初速度沿轴正方向射入电场,经过点A()离开电场.在第四象限垂直于轴的边界右侧的区域有磁感应强度为B的匀强磁场,M点的坐标为().粒子进入磁场后,又穿过边界离开磁场.
(1)求电场强度E的大小;
(2)求满足条件的磁感应强度B的最小值;
(3)若磁感应强度保持(2)中的最小值,将磁场区域改成圆形,为了使粒子能垂直击中轴上点G() ,求磁场区域的最小面积.
高二物理解答题困难题
如图所示,xoy平面内存在一边长为L的正方形区域abcd,ad边与y轴重合,O为ad的中点。在该区域存在着沿y轴正方向的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场。一个带正电的粒子(不计重力)从原点O沿x轴正方向进入场区,恰好做匀速直线运动,且穿过场区的时间为。若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过场区的时间为,求:
(1)磁场的方向以及在撤去磁场.只保留电场的条件下,带电粒子从场中射出点P的坐标;
(2)若撤去电场,只保留磁场,其他条件不变,该带电粒子穿过场区的时间。
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如图,在平面直角坐标系xoy内,第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E;第四象限某一区域内存在垂直于坐标平面向外的圆形有界匀强磁场.现有一重力不计的带正电的粒子,从M(0,)点,以速度v0垂直于y轴射入电场,刚好经过P(2h,0)点进入第四象限,经过圆形有界匀强磁场某一区域,最后从圆形有界匀强磁场的边界Q(2h,-3h)点以垂直于y轴的方向射出该磁场.求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)满足题设条件圆形有界匀强磁场的最小面积.
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一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场,其在xOy平面内的截面如图所示:中间是磁场区域,其边界与y轴垂直,宽度为l,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面;磁场的上、下两侧为电场区域,宽度均为l´,电场强度的大小均为E,方向均沿x轴正方向;M、N为条状区域边界上的两点,它们的连线与y轴平行,一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出,不计重力.
(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹;
(2)求该粒子从M点入射时速度的大小;
(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为,求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间.
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如图所示,虚线区域内存在匀强磁场,当一个带正电的粒子(重力不计)沿箭头方向穿过该区域时,运动轨迹如图中的实线所示,则该区域内的磁场方向可能是( )
A. 平行纸面向右
B. 平行纸面向下
C. 垂直纸面向里
D. 垂直纸面向外
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如图所示,虚线区域内存在匀强磁场,当一个带正电的粒子(重力不计)沿箭头方向穿过该区域时,运动轨迹如图中的实线所示,则该区域内的磁场方向可能是
A.平行纸面向右 B.平行纸面向下
C.垂直纸面向里 D.垂直纸面向外
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如图所示,纸面内直线PQ右侧足够大的区域内存在平行PQ的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,电场强度大小为E。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从O点沿垂直于电场方向以速度v0射入电磁场区域,粒子在电磁场中做匀速直线运动。不计粒子重力,求:
(1)匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)若将磁场撤去,则粒子运动到电场中的A点时速度方向与电场方向的夹角θ=60°,求O、A两点间的电势差。
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如图所示,矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场,两个带正电的粒子a和b以相同的水平速度射入电场,粒子a由顶点A射入,从BC的中点P射出,粒子b由AB的中点O射入,从顶点C射出.若不计重力,则
A.a和b在电场中运动的时间之比是1∶2
B.a和b在电场中运动的时间之比是2∶1
C.a和b的荷质比(即粒子的电荷量与质量之比)是1∶8
D.a和b的荷质比(即粒子的电荷量与质量之比)是8∶1
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如图所示,矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场,两个带正电的粒子a和b以相同的水平速度射入电场,粒子a由顶点A射入,从BC的中点P射出;粒子b由AB的中点O射入,从顶点C射出。若不计重力,则a和b的比荷(即粒子的电荷量与质量之比)之比是( )
A. 1∶2
B. 2∶1
C. 1∶8
D. 8∶l
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如图所示,矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场,两个带正电的粒子a和b以相同的水平速度射入电场,粒子a由顶点A射入,从BC的中点P射出,粒子b由AB的中点O射入,从顶点C射出.若不计重力,则a和b的比荷(带电量和质量比值)之比是( )
A.1:2 B.2:1 C.1:8 D.8:1
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如图所示,在宽度为d的条形区域内有匀强电场,电场方向平行于区域边界.有一个质量为m的带正电粒子(不计重力)从左边界上的P点,以初速度v0沿垂直于电场方向射入电场,粒子从右侧边界上的Q点射出时的速度与边界的夹角为θ=37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求粒子从右侧边界射出时,沿电场方向的位移y的大小;
(2)在上述过程中,粒子的机械能变化了多少?
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