在真空示波管中建立xOy坐标系,如图所示,在0< x < x1=0.12m的范围存在平行于y轴向下的匀强电场,电场强度E=4500N/C,一个电子由静止开始经加速电场加速后,由y1=0.1m处平行于x轴进入电场。电子离开电场后继续运动打到荧光屏上的P点(荧光屏未画出),P点纵坐标y3=0.15m。已知电子质量m=9.0×10-31 kg,电荷量e=1.6×10-19 C,加速电场电压U0=1 620 V。(电子一直在xOy平面内运动,所受重力不计)。求:
(1)电子射入偏转电场时的初速度v0;
(2)电子离开电场时的纵坐标y2;
(3) 荧光屏所在处的横坐标x2。
高三物理解答题困难题
在真空示波管中建立xOy坐标系,如图所示,在0< x < x1=0.12m的范围存在平行于y轴向下的匀强电场,电场强度E=4500N/C,一个电子由静止开始经加速电场加速后,由y1=0.1m处平行于x轴进入电场。电子离开电场后继续运动打到荧光屏上的P点(荧光屏未画出),P点纵坐标y3=0.15m。已知电子质量m=9.0×10-31 kg,电荷量e=1.6×10-19 C,加速电场电压U0=1 620 V。(电子一直在xOy平面内运动,所受重力不计)。求:
(1)电子射入偏转电场时的初速度v0;
(2)电子离开电场时的纵坐标y2;
(3) 荧光屏所在处的横坐标x2。
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如图所示,在真空中,以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系;该真空中存在方向沿x轴正向、场强为E=100V/m的匀强电场和方向垂直xoy平面向外、磁感应强度为B=100T的匀强磁场;原点O处的离子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量为m=0.1kg、电荷量为-q=-0.01C的粒子束,粒子恰能在xoy平面内做直线运动,粒子的重力不能忽略,不计粒子间的相互作用, ;
(1)求粒子运动到距离x轴为h=0.2m所用的时间;
(2)若在粒子束运动过程中,突然将电场变为竖直向下,场强大小变为,求从原点O射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围。(不考虑电场变化产生的影响)
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如图,以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系;该真空中存在方向沿x轴正向、场强为E的匀强电场和方向垂直xoy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;原点O处的离子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子束,粒子恰能在xoy平面内做直线运动,重力加速度为g,不计粒子间的相互作用;
(1)求粒子运动到距x轴为h所用的时间;
(2)若在粒子束运动过程中,突然将电场变为竖直向下、场强大小变为,求从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围(不考虑电场变化产生的影响);
(3)若保持E、B初始状态不变,仅将粒子束的初速度变为原来的2倍,求运动过程中,粒子速度大小等于原来初速度的点所在直线方程。
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如图,以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系;该真空中存在方向沿x轴正向、场强为E的匀强电场和方向垂直xoy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;原点O处的离子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子束,粒子恰能在xoy平面内做直线运动,重力加速度为g,不计粒子间的相互作用;
(1)求粒子运动到距x轴为h所用的时间;
(2)若在粒子束运动过程中,突然将电场变为竖直向下、场强大小变为,求从O点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围(不考虑电场变化产生的影响);
(3)若保持EB初始状态不变,仅将粒子束的初速度变为原来的2倍,求运动过程中,粒子速度大小等于初速度λ倍(0<λ<2)的点所在的直线方程.
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如图所示,真空中以为圆心,半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域的最下端与xoy坐标系的x轴相切于坐标原点O,圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切,在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场,电场强度E=1.0×105N/C.现从坐标原点O沿xoy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子,粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m,已知粒子的比荷,不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力,求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小;
(2)沿y轴正方向射入磁场的粒子,在磁场和电场中运动的总时间;
(3)若将匀强电场的方向改为竖直向下,其它条件不变,则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差.
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(12分)如图所示,在竖直平面建立直角坐标系xOy,y轴左侧存在一个竖直向下的宽度为d的匀强电场,右侧存在一个宽度也为d的垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,现有一个质量为m,带电荷量为+q的微粒(不计重力),从电场左边界PQ以某一速度垂直进入电场,经电场偏转后恰好从坐标原点以与x轴正方向成θ=30°夹角进入磁场:
(1)假设微粒经磁场偏转后以垂直MN边界射出磁场,求:电场强度E为多少?
(2)假设微粒经磁场偏转后恰好不会从MN边界射出磁场,且当粒子重新回到电场中时,此时整个x<0的区域充满了大小没有改变但方向逆时针旋转了30°角的匀强电场。求微粒从坐标原点射入磁场到从电场射出再次将射入磁场的时间?
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在某一真空空间内建立xOy坐标系,在坐标系y轴右侧加有如图(b)所示的匀强磁场,取方向向外为正, 后该空间不存在磁场.在t=0时刻,从原点O处向第一象限发射一比荷为的带正电粒子(重力不计),速度大小v0=103 m/s、方向与x轴正方向成30°角,设P点为粒子从O点飞出后第2次经过x轴的位置.则
(1)OP间的距离为多大;
(2)如果将磁场撤去,在y轴右侧加上平行于纸面,垂直于入射速度方向且斜向下的匀强电场,粒子仍从O点以与原来相同的速度v0射入,粒子也经过P点,求电场强度的大小(保留整数).
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如图所示,一个半径R=0.5m的圆形轨道固定在竖直面内,以其最高点O为坐标原点建立平面直角坐标系xoy,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向,整个空间存在范围足够大、方向竖直向下的匀强电场,规定O点为电势能及重力势能的零点。若从O点将一个质量m=0.1kg、可视为质点的带正电小球以v0=2m/s的速度平行于x轴抛出,小球落于轨道上x=0.4m处的A点,若该小球抛出速度增至4v0,小球将沿轨道做完整的圆周运动,已知重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是
A. 小球所受电场力大小等于其重力的4倍
B. 小球以v0=2m/s的速度抛出后运动至A点的过程中,其速度变化量为8m/s,方向竖直向下
C. 小球以4v0的速度抛出后的运动过程中,小球与轨道间的最大弹力为29.8N
D. 小球以4v0的速度抛出后的运动过程中,小球机械能的最大值为6.2J
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如图甲所示,在光滑绝缘的水平桌面上建立一xoy坐标系,平面处在周期性变化的电场和磁场中,电场和磁场的变化规律如图乙所示(规定沿+y方向为电场强度的正方向,竖直向下为磁感应强度的正方向).在t=0时刻,一质量为10g、电荷量为0.1C的带电金属小球自坐标原点O处,以v0=2m/s的速度沿x轴正方向射出.已知E0=0.2N/C、B0=0.2T.求:
(1)t=1s末速度的大小和方向;
(2)1s~2s内,金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期;
(3)在给定的坐标系中,大体画出小球在0到6S内运动的轨迹示意图。
(4)6s内金属小球运动至离x轴最远点的位置坐标.
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