如图所示,在xOy平面内,0< x <L的区域内有一沿y轴正方向的匀强电场。x>L的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。某时刻,一带正电的粒子从坐标原点以沿x轴正方向的初速度v0进入电场;之后的某一时刻,另一带等量负电的粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场。正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°,两粒子在磁场中分别运动半周后在某点相遇。两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计。求:
(1)正粒子从O点运动到A所用的时间;
(2)正、负粒子的质量之比ml :m2;
(3)两粒子先后进入电场的时间差。
高二物理解答题困难题
如图所示,在xOy平面内,0<x<2L的区域内有一方向竖直向上的匀强电场,2L<x<3L的区域内有方向竖直向下的匀强电场,两电场强度大小相等。x>3L的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。某时刻,一带正电的粒子从坐标原点以沿x轴正方向的初速度进入电场;之后的另一时刻,一带负电粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场。正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和碰场边界的夹角分别为60℃和30°,两粒子在磁场中分别运动半周后在某点相遇。已经两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计,两粒子带电量大小相等。求:
(1)正、负粒子的质量之比ml: m2;
(2)两粒子相遇的位置P点的坐标;
(3)两粒子先后进入电场的时间差。
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如图所示,在xOy平面内,0<x<2L的区域内有一方向竖直向上的匀强电场,2L<x<3L的区域内有方向竖直向下的匀强电场,两电场强度大小相等。x>3L的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。某时刻,一带正电的粒子从坐标原点以沿x轴正方向的初速度进入电场;之后的另一时刻,一带负电粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场。正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和碰场边界的夹角分别为60℃和30°,两粒子在磁场中分别运动半周后在某点相遇。已经两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计,两粒子带电量大小相等。求:
(1)正、负粒子的质量之比ml: m2;
(2)两粒子相遇的位置P点的坐标;
(3)两粒子先后进入电场的时间差。
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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,电场强度的大小均为E,方向均沿x轴正方向;M、N为条形区域边界上的两点,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点射入时速度的大小;
(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,在xOy平面内0<x<L的区域内有一方向竖直向上的匀强电场,x>L的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。某时刻,一带正电的粒子从坐标原点,以沿x轴正方向的初速度进入电场;之后的另一时刻,一带负电粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场。正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°,两粒子在磁场中分别运动半周后恰好在某点相遇。已知两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计。求:
(1)正、负粒子的比荷之比: ;
(2)正、负粒子在磁场中运动的半径大小;
(3)两粒子先后进入电场的时间差。
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如图所示,在xOy平面内0<x<L的区域内有一方向竖直向上的匀强电场,x>L的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。某时刻,一带正电的粒子从坐标原点,以沿x轴正方向的初速度进入电场;之后的另一时刻,一带负电粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场。正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°,两粒子在磁场中分别运动半周后恰好在某点相遇。已知两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计。求:
(1)正、负粒子的比荷之比: ;
(2)正、负粒子在磁场中运动的半径大小;
(3)两粒子先后进入电场的时间差。
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如图所示,在xOy平面内,y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E;在0<x<L区域内,x轴上、下方有相反方向的匀强电场,电场强度大小均为2E;在x>L的区域内有垂直于xOy平面的匀强磁场,磁感应强度大小不变、方向做周期性变化.一电荷量为q、质量为m的带正电粒子(粒子重力不计),由坐标为(-L,)的A点静止释放.
(1)求粒子第一次通过y轴时速度的大小;
(2)求粒子第一次射入磁场时的位置坐标及速度;
(3)现控制磁场方向的变化周期和释放粒子的时刻,实现粒子能沿一定轨道做往复运动,求磁场的磁感应强度B的大小取值范围.
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如图所示的平面直角坐标系xoy,在第二象限内有平行于y轴的匀强电场,电场强度的大小为E,电场强度方向沿y轴正方向;在第三象限的正三角形PMN区域内有匀强磁场,方向垂直于xoy平面向外,正三角形边长为L,且PN边与y轴平行。现有一重力不计带负电的粒子,从y轴上的A点,以大小v0的速度沿x轴负方向射入电场,通过电场后从x轴负方向上的P点进入第三象限,且速度与x轴负方向夹角为,又经过磁场后从y轴负方向进入第四象限,且速度与y轴负方向夹角为 (已知+=, OP=2AO=4h).求:
(1)带电粒子的比荷 =?
(2)粒子到达P点时速度的大小和=?
(3)PMN区域内磁场的磁感应强度B的最小值;(以上3小题答案均用E、h、L、v0等表示)
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如图所示的平面直角坐标系xoy,在第二象限内有平行于y轴的匀强电场,电场强度的大小为E,电场强度方向沿y轴正方向;在第三象限的正三角形PMN区域内有匀强磁场,方向垂直于xoy平面向外,正三角形边长为L,且PN边与y轴平行。现有一重力不计带负电的粒子,从y轴上的A点,以大小v0的速度沿x轴负方向射入电场,通过电场后从x轴负方向上的P点进入第三象限,且速度与x轴负方向夹角为,又经过磁场后从y轴负方向进入第四象限,且速度与y轴负方向夹角为 (已知+=, OP=2AO=4h).求:
(1)带电粒子的比荷 =?
(2)粒子到达P点时速度的大小和=?
(3)PMN区域内磁场的磁感应强度B的最小值;(以上3小题答案均用E、h、L、v0等表示)
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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,L/8)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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(17分)如图所示的平面直角坐标系xoy,在第Ⅰ象限内有平行于轴的匀强电场,方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正三角形区域内有匀强电场,方向垂直于xoy平面向里,正三角形边长为L,且边与y轴平行。一质量为、电荷量为q的粒子,从y轴上的点,以大小为的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达点时速度的大小和方向;
(3)区域内磁场的磁感应强度的最小值。
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