如图甲所示,间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场.取垂直于纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),以初速度由Q板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区.当和取某些特定值时,可使时刻入射的粒子经时间恰能垂直打在P板上(不考虑粒子反弹)。上述为已知量。
(1)若 ,求;
(2)若,求粒子在磁场中运动时加速度的大小;
(3)若,为使粒子仍能垂直打在P板上,求。
高二物理解答题困难题
(2014·山东卷)如图甲所示,间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场。取垂直于纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),以初速度由Q板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区。当和取某些特定值时,可使时刻入射的粒子经时间恰能垂直打在P板上(不考虑粒子反弹)。上述为已知量。
(1)若 ,求;
(2)若,求粒子在磁场中运动时加速度的大小;
(3)若,为使粒子仍能垂直打在P板上,求。
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【附加题】如图甲所示,间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场。取垂直于纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),以初速度由板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区。当和取某些特定值时,可使时刻入射的粒子经时间恰能垂直打在板上(不考虑粒子反弹)。上述为已知量。
(1)若,求;
(2)若,求粒子在磁场中运动时加速度的大小;
(3) 若,为使粒子仍能垂直打在板上,求。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图甲所示,间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场.取垂直于纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),以初速度由Q板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区.当和取某些特定值时,可使时刻入射的粒子经时间恰能垂直打在P板上(不考虑粒子反弹)。上述为已知量。
(1)若 ,求;
(2)若,求粒子在磁场中运动时加速度的大小;
(3)若,为使粒子仍能垂直打在P板上,求。
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如图所示,在xOy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B1;MN右侧空间有垂直纸面不随时间变化的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的粒子以v0的速度从坐标原点O沿x轴负方向射入磁场,经过一段时间后再次回到坐标原点,粒子在此过程中通过电场的总时间t总=,粒子重力不计,求:
(1)左侧磁场区域的最小宽度;
(2)电场区域电场强度的大小;
(3)右侧磁场区域宽度及磁感应强度满足的条件。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在xOy平面内,MN与y轴平行,间距为d,其间有沿x轴负方向的匀强电场。y轴左侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B1;MN右侧空间有垂直纸面不随时间变化的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的粒子以v0的速度从坐标原点O沿x轴负方向射入磁场,经过一段时间后再次回到坐标原点,粒子在此过程中通过电场的总时间t总=,粒子重力不计,求:
(1)左侧磁场区域的最小宽度;
(2)电场区域电场强度的大小;
(3)右侧磁场区域宽度及磁感应强度满足的条件。
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如图所示,平行金属导轨竖直放置,仅在虚线MN下面的空间存在着磁感应强度随高度变化的磁场(在同一水平线上各处磁感应强度相同),磁场方向垂直纸面向里,导轨上端跨接一定值电阻R,质量为m的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动,导轨和金属棒的电阻不计,将金属棒从O处由静止释放,进入磁场后正好做匀减速运动,刚进入磁场时速度为v,到达P处时速度为,O点和P点到MN的距离相等,重力加速度为g.
(1)求金属棒在磁场中所受安培力F1的大小;
(2)若已知磁场上边缘(紧靠MN)的磁感应强度为B0,求P处磁感应强度BP;
(3)在金属棒运动到P处的过程中,电阻上共产生多少热量?
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,平行金属导轨竖直放置,仅在虚线MN下面的空间存在着磁感应强度随高度变化的磁场(在同一水平线上各处磁感应强度相同),磁场方向垂直纸面向里导轨上端跨接一定值电阻R,质量为m的金属棒两端各套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动,导轨和金属棒的电阻不计,将导轨从O处由静止释放,进入磁场后正好做匀减速运动,刚进入磁场时速度为v,到达P处时速度为v/2,O点和P点到MN的距离相等,求:
(1)求金属棒在磁场中所受安培力F1的大小;
(2)若已知磁场上边缘(紧靠MN)的磁感应强度为B0,求P处磁感应强度BP;
(3)在金属棒运动到P处的过程中,电阻上共产生多少热量?
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图(a)所示,水平放置的平行金属板A、B间加直流电压U,A板正上方有“V”字型足够长的绝缘弹性挡板.在挡板间加垂直纸面的交变磁场,磁感应强度随时间变化如图(b),垂直纸面向里为磁场正方向,其中B1=B,B2未知.现有一比荷为、不计重力的带正电粒子从C点静止释放,t=0时刻,粒子刚好从小孔O进入上方磁场中,在 t1时刻粒子第一次撞到左挡板,紧接着在t1+t2时刻粒子撞到右挡板,然后粒子又从O点竖直向下返回平行金属板间.粒子与挡板碰撞前后电量不变,沿板的分速度不变,垂直板的分速度大小不变、方向相反,不计碰撞的时间及磁场变化产生的感应影响.求:
(1)粒子第一次到达O点时的速率;
(2)图中B2的大小;
(3)金属板A和B间的距离d.
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,竖直平行线MN、PQ间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场(含边界PQ),磁感应强度为B,MN上O处的粒子源能沿不同方向释放比荷为q/m的带负电粒子,速度大小相等、方向均垂直磁场。粒子间的相互作用及重力不计。设粒子速度方向与射线OM夹角为θ,当粒子沿θ=60°射入时,恰好垂直PQ射出。下列正确的是( )
A. 从PQ边界射出的粒子在磁场中运动的最短时间为
B. 沿θ=120°射入的粒子,在磁场中运动的时间最长
C. PQ边界上有粒子射出的区域长度为
D. MN边界上有粒子射出的区域长度为 a
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图是磁流体发电机的示意图,在间距为d的平行金属板A、C间,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,两金属板通过导线与变阻器R相连,等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场。若要增大该发电机的电动势,可采取的方法是( )
A.增大d B.增大B C.增大R D.增大v
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