如图所示,在x轴的负方向,存在磁感应强度为B1,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在x轴的正方向,存在磁感应强度为B2,方向也垂直于纸面向里的匀强磁场,且B1∶B2=3∶2。在原点O处同时发射两个质量分别为ma和mb的带电粒子,粒子a以速率va沿x轴正方向运动,粒子b以速率vb沿x轴负方向运动,已知粒子a带正电,粒子b带负电,电荷量相等,且两粒子的速率满足mava=mbvb。若在此后的运动中,当粒子a第4次经过y轴(出发时经过y轴不算在内)时,恰与粒子b相遇。粒子重力不计。下列说法正确的是( )
A. 粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3∶2
B. 两粒子在y正半轴相遇
C. 粒子a、b相遇时的速度方向相同
D. 粒子a、b的质量之比为1∶5
高二物理多选题困难题
如图所示的空间分布I、II、III三个区域,各边界相互平行,I区域存在匀强电场,电场强度,方向垂直边界向右,II、III区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为,三个区域宽度分别为,一质量,电荷量的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计,求:
(1)粒子离开I区域时的速度大小v
(2)粒子在II区域内运动时间t
(3)粒子离开III区域时速度与边界面的夹角α
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如图所示,在x轴的负方向,存在磁感应强度为B1,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在x轴的正方向,存在磁感应强度为B2,方向也垂直于纸面向里的匀强磁场,且B1∶B2=3∶2。在原点O处同时发射两个质量分别为ma和mb的带电粒子,粒子a以速率va沿x轴正方向运动,粒子b以速率vb沿x轴负方向运动,已知粒子a带正电,粒子b带负电,电荷量相等,且两粒子的速率满足mava=mbvb。若在此后的运动中,当粒子a第4次经过y轴(出发时经过y轴不算在内)时,恰与粒子b相遇。粒子重力不计。下列说法正确的是( )
A. 粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3∶2
B. 两粒子在y正半轴相遇
C. 粒子a、b相遇时的速度方向相同
D. 粒子a、b的质量之比为1∶5
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如图所示的坐标平面内,y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B1=0.20 T的匀强磁场,在y轴的右侧存在方向垂直纸面向里、宽度d=12.5 cm的匀强磁场B2,某时刻一质量m=2.0×10-8kg、电量q=+4.0×10-4C的带电微粒(重力可忽略不计),从x轴上坐标为(-0.25 m,0)的P点以速度v=2.0×103m/s沿y轴正方向运动.试求:
(1)微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径;
(2)微粒第一次经过y轴时,速度方向与y轴正方向的夹角;
(3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件.
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如图所示的坐标平面内,y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B1=0.20 T的匀强磁场,在y轴的右侧存在方向垂直纸面向里、宽度d=12.5 cm的匀强磁场B2,某时刻一质量m=2.0×10-8kg、电量q=+4.0×10-4C的带电微粒(重力可忽略不计),从x轴上坐标为(-0.25 m,0)的P点以速度v=2.0×103m/s沿y轴正方向运动.试求:
(1)微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径;
(2)微粒第一次经过y轴时,速度方向与y轴正方向的夹角;
(3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件.
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如图所示的坐标平面内,y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B1=0.20 T的匀强磁场,在y轴的右侧存在方向垂直纸面向里、宽度d=12.5 cm的匀强磁场B2,某时刻一质量m=2.0×10-8kg、电量q=+4.0×10-4C的带电微粒(重力可忽略不计),从x轴上坐标为(-0.25 m,0)的P点以速度v=2.0×103m/s沿y轴正方向运动.试求:
(1)微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径;
(2)微粒第一次经过y轴时,速度方向与y轴正方向的夹角;
(3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件.
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如图在轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场。一带负电的粒子从原点O以与轴成30°角的方向斜向上射入磁场,且在轴上方运动半径为。求:
(1)粒子在轴下方磁场中运动的半径。
(2)粒子在轴下方磁场中运动的时间与在轴上方磁场中运动的时间之比。
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如图,在x轴上方存在磁感应强度为2B的匀强磁场,x轴下方存在磁感应强度为B的匀强磁场,两磁场方向均垂直纸面向里,一带电量为+q,质量为m的粒子从O点垂直于磁场方向射入,入射速度方向为y轴正方向,粒子从O点射入后,轨迹与x轴负半轴,y轴负半轴,x轴正半轴分别交于a、b、c三点,经过一段时间后又回到O点,其中a点坐标为(-4L, 0),c点未画出,不计重力。
(1)定性画出该粒子在磁场中运动的轨迹,并标出b点和c点的坐标;
(2)求该粒子的初速度;
(3)求该粒子从O点出发又回到O点所需的时间。
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如图所示的空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,各边界面相互平行,Ⅰ区域存在匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,方向垂直边界面向右,Ⅱ、Ⅲ区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为B1=2B2=2.0T.三个区域宽度分别为d1=5.0m、d2=2.5m,d3=5.0m,一质量m=1.6×10﹣9kg、电荷量q=+1.6×10﹣6C的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计.求:
(1)粒子离开Ⅰ区域时的速度大小v;
(2)粒子在Ⅱ区域内运动时间t;
(3)粒子离开Ⅲ区域时速度与边界面的夹角α.
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