如图甲所示,平面直角坐标系中,0≤x≤l 、0≤y≤2l的矩形区域中存在交变匀强磁场,规定磁场垂直于纸面向里的方向为正方向,其变化规律如图乙所示,其中B0和T0均未知。比荷为c的带正电的粒子在点(0,)以初速度v0沿+x方向射入磁场,不计粒子重力。
(1)若在t=0时刻,粒子射入;在t<的某时刻,粒子从点(l,2l)射出磁场,求B0大小。
(2)若B0=,且粒子从0≤l≤的任一时刻入射时,粒子离开磁场时的位置都不在y轴上,求T0的取值范围。
(3)若B0= ,,在x>l的区域施加一个沿-x方向的匀强电场,在时刻入射的粒子,最终从入射点沿-x方向离开磁场,求电场强度的大小。
高三物理解答题中等难度题
如图所示,等腰直角三角形AOB内部存在着垂直纸面向外的匀强磁场,OB在x轴上,长度为2L。纸面内一边长为L的正方形导线框的一边在x轴上,沿x轴正方向以恒定的速度穿过磁场区域。规定顺时针方向为导线框中感应电流的正方向,t=0时刻导线框正好处于图示位置。则下面四幅图中能正确表示导线框中感应电流i随位移x变化的是
高三物理选择题简单题查看答案及解析
如图甲所示,竖直平面xOy内,在y轴右侧存在竖直向下的电场强度为E1的匀强电场和一个交变磁场,磁感应强度大小为B1,交变磁场变化规律如图乙所示,规定垂直纸面向里为磁场的正方向。在第二象限存在方向水平向左的电场强度为E2的匀强电场和一个方向垂直纸面向外的匀强磁场。带负电的粒子从x轴上的A点与x轴成θ角沿直线运动,经过y轴上的P点进入y轴右侧后做匀速圆周运动,当粒子刚进入y轴右侧时,交变磁场立即从t=0开始变化。现已知P点坐标为(0,d),粒子的电荷量为q,粒子质量为m, 。
(1)求θ。
(2)若已知交变磁场的周期T=,粒子在t=0时经过P点,t=时恰好水平经过x轴上的Q点,求Q点的横坐标。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
空间存在一匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,该区域为等腰直角三角形,其腰长为2a,在磁场的左侧有一边长为a的正方形导体框,从磁场的左侧向右以恒定的速度穿越该磁场区域,规定逆时针电流方向为正.则整个过程中导体框中的感应电流与时间的变化规律为( )
A. B.
C. D.
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在空间内建立平面直角坐标系,第I象限存在大小为的匀强电场,方向和x轴成45°角,第II角象限存在匀强电场,方向沿y轴负方向,第III象限有垂直纸面向外的匀强磁场,第IV象限有一个矩形有界磁场, ,方向垂直纸面向里,图中未画出,一个带正电的离子,其比荷,以初速度从y轴上A点处垂直电场方向射入第I象限,后经x轴正向上的某点B垂直于x轴进入第IV象限,在第IV象限中经过矩形有界磁场偏转,从y轴上的C点(0,-1m)垂直于y轴进入第III象限。求:(离子重力不计)
(1)B点坐标;
(2)矩形有界磁场的最小面积;
(3)离子从C点开始到第三次经过x轴负半轴的时间。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图,在平面直角坐标系中有一边界曲线,边界上方区域存在垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度大小为,边界下方区域存在竖直方向上的匀强电场,场强大小为。在轴上的处,有一质量为、电荷量为的带电粒子由静止释放,经过时间粒子到达曲线上的点,经磁场偏转恰好垂直穿过轴,轨迹如图所示,粒子的重力不计,求:
(1)处粒子在磁场中的偏转半径;
(2)若此粒子从轴正半轴上任意位置处由静止出发,最终都能垂直穿过轴,则边界曲线满足的方程。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在竖直平面内有一平面直角坐标系xOy,存在一个范围足够大的垂直纸面向里的水平磁场,磁感应强度沿x轴方向大小相同,沿y轴方向按By=ky(k为大于零的常数)的规律变化。现将矩形闭合线圈ABCD靠近x轴从图示位置由静止释放,整个下落过程中,下列说法正确的是
A. 线圈运动过程中感应电流的方向沿BCDAB方向
B. 线圈回路的电动势大小先与运动速率成正比,之后保持恒定
C. 线圈回路消耗的电功率与运动速率成正比
D. 通过线圈某一导线横截面的电荷量与运动时间成正比
高三物理多选题困难题查看答案及解析
在直角坐标系中有P,Q两点,坐标如图所示,虚线是以原点为圆心的半圆,半圆与x轴围成的区域只存在垂直纸面向外的匀强磁场.大量的同种粒子从P点射入磁场,速度方向均在xy平面内,与轴正方向的夹角分布在0﹣180°范围内,粒子在磁场做圆周运动的半径R满足l≤R≤2l,所有粒子均不从半圆虚线边界射出.已知粒子质量为m(重力不计),带电量为q(q>0),磁感应强度大小为B.
求:(1)经过Q点时速度方向与y轴垂直的粒子的速度大小.
(2)求虚线半圆的最小半径和从P点运动到Q的粒子中运动时间的最大值和最小值.
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图,平面直角坐标系xOy内,x<0、y>0区域存在沿x轴正方向的匀强电场E,x>0区域存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T。一比荷=5×108C/kg的粒子,从点P(-6cm,0)进入电场,初速度v0=8×106m/s,方向沿y轴正方向,一段时间后经点Q(0,16cm)进入磁场。粒子重力不计,求:
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)粒子第一次回到电场时的位置坐标。
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如图所示,在平面直角坐标系中,第一象限存在电场强度大小为E、方向沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限存在方向垂直于平面向外的匀强磁场,在第三象限的直线OM(与y轴负方向成30°角)和y轴负方向所夹的区域内存在方向垂直于平面向外的另一个匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的离子。从y轴上的P1点以一定的速度沿x轴正方向开始运动,从x轴上的P2(L,0)点进入第四象限,离子通过P2点时,速度方向与x轴正方向的夹角为53°。然后离子垂直于y轴从P3点进入第三象限,P3点和原点O之间放置一荧光屏,离子在第三象限的磁场中偏转后不会从OM边界飞出,并最终打到荧光屏上,不计离子重力,sin53°=0.8。求:
(1)P1点到原点O的距离;
(2)第四象限中磁场的磁感应强度大小;
(3)离子在第三象限内运动的最长时间。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示的竖直直角坐标平面xoy内有两条过原点的射线OA和OB与x轴的正半轴和负半轴都成45°角,在x轴上方∠AOB区域间分布着方向垂直纸面向外大小为B1的匀强磁场,在x轴的下方存在着方向垂直纸面向外大小为B2的匀强磁场,现有一质量为m,带电量为+q的带电粒子以速度v从位于直线OA上的P(L,L)点竖直向下射出,经过测量发现,此粒子每经过相同的时间T会回到P点,(不计粒子重力)
(1)求匀强磁场之比;
(2)若保持不变,而间的磁场方向不变,现从P点向下发射两个速度在范围内()与原来相同的带电粒子(不计两个粒子间的相互作用力),它们进入间的匀强磁场后都要经过P点,求间的磁感应强度的的大小。
(3)在满足题(2)中的条件下,求从P点出发后又回到P点的最短时间为多少?
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