如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、三象限分布存在匀强电场E1、E2,电场E1的场强大小为,方向与x轴负方向成60°斜向下,电场E2的场强大小未知,方向与x轴正方向成30°角斜向上,比荷为1.0×105 C/kg的带正电粒子a从第三象限的P点由静止释放,粒子沿PO做匀加速直线运动,到达O点的速度为104 m/s,不计粒子的重力。
(1)求P、O两点间的电势差;
(2)粒子a插进入电场E1时,在电场E1某位置由静止释放另外一个完全相同的带电粒子b,使两粒子在离开电场前相遇,若相遇时所需时间最长,求在电场E1中由静止释放的带电粒子b的初始位置坐标。
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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、三象限分布存在匀强电场E1、E2,电场E1的场强大小为,方向与x轴负方向成60°斜向下,电场E2的场强大小未知,方向与x轴正方向成30°角斜向上,比荷为1.0×105 C/kg的带正电粒子a从第三象限的P点由静止释放,粒子沿PO做匀加速直线运动,到达O点的速度为104 m/s,不计粒子的重力。
(1)求P、O两点间的电势差;
(2)粒子a插进入电场E1时,在电场E1某位置由静止释放另外一个完全相同的带电粒子b,使两粒子在离开电场前相遇,若相遇时所需时间最长,求在电场E1中由静止释放的带电粒子b的初始位置坐标。
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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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如图,在直角坐标系的第一、二象限存在方向沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E;在第三、四象限存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。质子从y轴上y = h点以一定的初速度射出,速度方向沿x轴正方向。已知质子进入磁场时,速度方向与x轴正方向的夹角为30°,并从坐标原点O处第一次射出磁场。质子的质量为m,电荷量为q。不计粒子重力。求:
(1)质子第一次进入磁场的位置到原点O的距离;
(2)磁场的磁感应强度大小;
(3)质子第一次在磁场中的运动时间。
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如图,坐标系xOy在竖直平面内,第一象限内分布匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;第二象限内分布着沿x轴正方向的水平匀强电场,场强大小E=,质量为m、电荷量为+q的带电粒子从A点由静止释放,A点坐标为(L,L),在静电力的作用下以一定速度v进入磁场,最后落在x轴上的P点,不计粒子的重力,求:
(1)带电粒子进入磁场时的速度v大小.
(2)P点与O点之间的距离.
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如图所示,相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;在xOy直角坐标平面内,第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场,第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的正离子(不计重力)以初速度v0沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动,从P点垂直y轴进入第一象限,经过x轴上的A点射出电场进入磁场.已知离子过A点时的速度方向与x轴成45°角.求:
(1)金属板M、N间的电压U;
(2)离子运动到A点时速度v的大小和由P点运动到A点所需时间t;
(3)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC.
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如图所示,相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为Bo的匀强磁场;在xoy直角坐标平面内,第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场,第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.一质量为m、电量为q的正离子(不计重力)以初速度Vo沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动.从P点垂直y轴进入第一象限,经过x轴上的A点射出电场,进入磁场.已知离子过A点时的速度方向与x轴成45°角.求:
(1)金属板M、N间的电压U;
(2)离子运动到A点时速度V的大小和由P点运动到A点所需时间t;
(3)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC.
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如图所示,相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;在xOy直角坐标平面内,第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场,第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的正离子(不计重力)以初速度v0沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动,从P点垂直y轴进入第一象限,经过x轴上的A点射出电场进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成45°角。求:
(1)金属板M、N间的电压U;
(2)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC和从P到C的时间tPAC;
(3)若已知OA=l, 只有第四象限磁场方向反向且大小变化,其他条件均不变,要使正离子无法运动到第二象限,则磁感应强度B大小应满足什么条件。
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如图所示,相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场;在xOy直角坐标平面内,第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场,第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q的正离子(不计重力)以初速度沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动,从P点垂直y轴进入第一象限,经过x轴上的A点射出电场进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成45°角。求:
(1)金属板M、N间的电压U;
(2)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C (图中未画出)与坐标原点的距离OC和从P到C的时间;
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如图所示,直角坐标平面Oxy在竖直平面内,y轴竖直向上,在第一象限内分布着方向竖直向上的匀强电场(不包含y轴),场强大小用E1表示,在第二象限内分布着方向沿x轴负方向的匀强电场,场强大小用E2表示。用长度为L的绝缘细线将质量为m、电荷量为+q的带电小球(可看成质点)悬挂在P点,P点在y轴上,坐标为(0, 2L),在P点正下方与P点距离小于L的某点Q钉一钉子。现用外力把小球拉到左侧与P等高处,细线被拉直与x轴平行,由静止释放,小球运动到最低点时绳恰被拉断,然后进入第一象限,经过时间,立即在第一象限内再加垂直于Oxy平面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度为,再经过to时间,撤去匀强磁场。已知E1=,E2=,细线能够承受的最大拉力是F0=3mg。(结果用g、L、m表示)求:
(1)小球在下摆过程中的最大速度vm
(2)Q点与P点之间的距离h
(3)小球在第一象限运动的时间t=?小球离开第一象限的位置坐标?
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如图,在xOy坐标平面第一象限内的范围中,存在以为上边界的沿y轴正方向的匀强电场,场强大小E1=2.0×102N/C.在直线MN(方程为y=1m)的上方存在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.在x=-1m处有一与y轴平行的接收板PQ,板两端分别位于MN直线和x轴上;在第二象限,MN和PQ围成的区域内存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E2.现有大量带正电的粒子从x轴上0<x<lm的范围内同时由静止释放,粒子的比荷均为,不计粒子的重力及其相互作用.
(1)求在x=0.5m处释放的粒子射出电场E1时的速度大小;
(2)若进入磁场的所有带电粒子均从MN上同一点离开磁场,求磁感应强度B的大小;
(3)若在第(2)问情况下所有带电粒子均被PQ板接收,求电场强度E2的最小值和在E2最小的情况下最先打在接收板上的粒子运动的总时间. (可用分数表示)
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