如图所示,在坐标系xOy中,y轴右侧有一匀强电场;在第二、三象限内有一有界匀强磁场,其上、下边界无限远,右边界为y轴、左边界为平行于y轴的虚线,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一带正电,电量为q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域,并从O点射出,粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角θ=45°,大小为v.粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧,且弧的半径为磁场左右边界间距的倍。粒子进入电场后,在电场力的作用下又由O点返回磁场区域,经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求:
(1)粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离;
(2)匀强电场的大小和方向;
(3)粒子从第二次离开磁场到再次到达磁场所用的时间。
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(12分)如图所示,在坐标系xOy中,y轴右侧有一匀强电场;在第二、三象限内有一有界匀强磁场,其上、下边界无限远,右边界为y轴、左边界为平行于y轴的虚线,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一带正电,电量为q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域,并从O点射出,粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角θ=45°,大小为v.粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧,且弧的半径为磁场左右边界间距的倍。粒子进入电场后,在电场力的作用下又由O点返回磁场区域,经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求:
(1)粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离;
(2)匀强电场的大小和方向;
(3)粒子从第二次离开磁场到再次到达磁场所用的时间。
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如图所示,在坐标系xOy中,y轴右侧有一匀强电场;在第二、三象限内有一有界匀强磁场,其上、下边界无限远,右边界为y轴、左边界为平行于y轴的虚线,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一带正电,电量为q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域,并从O点射出,粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角θ=45°,大小为v.粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧,且弧的半径为磁场左右边界间距的倍。粒子进入电场后,在电场力的作用下又由O点返回磁场区域,经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求:
(1)粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离;
(2)匀强电场的大小和方向;
(3)粒子从第二次离开磁场到再次到达磁场所用的时间。
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如图所示,在坐标系xOy中,过原点的直线OC与x轴正向的夹角φ=120°,在OC右侧有一匀强电场;在第二、三象限内有一匀强磁场,其上边界与电场边界重叠、右边界为y轴、左边界为图中平行于y轴的虚线,磁场在磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.一带正电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域,并从O点射出,粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角θ=30°,大小为v.粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧,且弧的半径为磁场左右边界间距的两倍.粒子进入电场后,在电场力的作用下又由O点返回磁场区域,经过一段时间后再次离开磁场.已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期.忽略重力的影响.求
(1)粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离;
(2)匀强电场的大小和方向;
(3)粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间.
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如图,在xOy平面第一象限分布一有界匀强电场,电场方向平行y轴向下,左边界为y轴,右边界为x=8l的直线,边界线与x轴交于M点。在第四象限整个区域存在匀强磁场,方向垂直纸面向里.一质量为m、带电量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场,从x轴上Q点以与x轴正方向45°角进入匀强磁场.已知OP=l,不计粒子重力,电场强度E和磁感应强度B大小未知,问:
(1)O与Q两点的距离s多大?
(2)改变B,可使粒子从P点到M点时间最短,则最短时间t多大?
(3)要使粒子能第二次进入磁场,磁感应强度B的取值范围?
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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第I、Ⅱ象限内存在电场强度大小均为E的匀强电场,其中第一象限内的电场沿y轴负方向,第Ⅱ象限内的电场沿x轴正方向。第Ⅳ象限内边界AC右侧足够大的区域内存在方向垂直于坐标系所在平面向外的匀强磁场(图中未画出),其中A点坐标为(,0),∠CAO=45°。现将质量为m、电荷量为q的带正电粒子从第Ⅱ象限内的点M(-l,l)由静止释放,粒子从N点进入第Ⅳ象限第一次离开磁场后恰好通过原点O。粒子重力不计。求:
(1)N点到原点O的距离s;
(2)粒子通过N点时速度v的大小和方向;
(3)匀强磁场的磁感应强度B。
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如图所示,在xOy平面内第Ⅱ象限有沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为 N/C。y轴右侧有一个边界为圆形的匀强磁场区域,圆心O′位于x轴上,半径为r=0.02 m,磁场最左边与y轴相切于O点,磁场方向垂直纸面向里。第Ⅰ象限内与x轴相距为 m处,有一平行于x轴长为l=0.04 m的屏PQ,其左端P离y轴的距离为0.04 m。一比荷为C/kg带正电的粒子,从电场中的M点以初速度m/s垂直于电场方向向右射出,粒子恰能通过y轴上的N点。已知M点到y轴的距离为s=0.01 m,N点到O点的距离为 m,不计粒子的重力。求:
(1)粒子通过N点时的速度大小与方向;
(2)要使粒子打在屏上,则圆形磁场区域内磁感应强度应满足的条件;
(3)若磁场的磁感应强度为T,且圆形磁场区域可上下移动,则粒子在磁场中运动的最长时间。
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如图所示,在xOy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界线,OM与x轴负方向成45°夹角.在+y轴与直线OM的左侧空间存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E,在+x轴下方与直线OM的右侧空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一带负电微粒从坐标原点O沿y轴负方向进入磁场,第一次经过磁场边界时的位置坐标是(-L,-L)。已知微粒的电荷量大小为q,质量为m,不计微粒所受重力,微粒最后从+y轴上某点飞出场区(图中未画出),求:
(1)带电微粒从坐标原点O进入磁场时的初速度;
(2)带电微粒在电场和磁场区域运动的总时间。
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如图所示,在xOy平面内,第Ⅲ象限内的虚线OM是电场与磁场的边界,OM与y轴负方向成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C,在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.10T,不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2.0×103m/s的初速度进入磁场,已知微粒的带电荷量为q=5.0×10-18C,质量为m=1.0×10-24kg,求:
(1)带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标;
(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;
(3)带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标。(保留两位有效数字)
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