如图所示的空间中有一直角坐标系Oxy,第一象限内存在竖直向下的匀强电场,第四象限x轴下方存在沿x轴方向足够长,宽度m的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小B=0.4T,一带正电粒子质量m=3.2×10-4kg、带电量q=0.16C,从y轴上的P点以v0=1.0×103m/s的速度水平射入电场,再从x轴上的Q点进入磁场,已知OP=9m,粒子进入磁场时其速度方向与x轴正方向夹角θ=,不计粒子重力,求:
(1)OQ的距离;
(2)粒子的磁场中运动的半径;
(3)粒子在磁场中运动的时间;(π值近似取3)
高三物理解答题中等难度题
如图所示的空间中有一直角坐标系Oxy,第一象限内存在竖直向下的匀强电场,第四象限x轴下方存在沿x轴方向足够长,宽度m的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小B=0.4T,一带正电粒子质量m=3.2×10-4kg、带电量q=0.16C,从y轴上的P点以v0=1.0×103m/s的速度水平射入电场,再从x轴上的Q点进入磁场,已知OP=9m,粒子进入磁场时其速度方向与x轴正方向夹角θ=,不计粒子重力,求:
(1)OQ的距离;
(2)粒子的磁场中运动的半径;
(3)粒子在磁场中运动的时间;(π值近似取3)
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(15分)如图所示的坐标系中,第一象限内存在与x轴成300角斜向下的匀强电场,电场强度E=400N/C;第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场,x轴方向的宽度OA=20cm,轴负方向无限大,磁感应强度B=1×10-4T.现有一比荷为=2×1011C/kg的正离子(不计重力),以某一速度v0从O点射入磁场,α=600,离子通过磁场后刚好从A点射出,之后进入电场.
(1)求离子进入磁场B的速度v0的大小;
(2)离子进入电场后,经多少时间再次到达x轴上;
(3)若离子进入磁场B后,某时刻再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动,求所加磁场磁感应强度的最小值.
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如图所示,在竖直平面(纸面)内有一直角坐标系xOy,水平轴x下方有垂直纸面向里的匀强磁场,第三象限有沿x轴负方向的匀强电场,第四象限存在另一匀强电场(图中未画出);光滑绝缘的固定不带电细杆PQ交x轴于M点,细杆PQ与x轴的夹角θ=30°,杆的末端在y轴Q点处,PM两点间的距离为L。一套在杆上的质量为2m、电荷量为q的带正电小环b恰好静止在M点,另一质量为m、不带电绝缘小环a套在杆上并由P点静止释放,与b瞬间碰撞后反弹,反弹后到达最高点时被锁定,锁定点与M点的距离为,b沿杆下滑过程中始终与杆之间无作用力,b进入第四象限后做匀速圆周运动,而后通过x轴上的N点,且OM=ON。已知重力加速度大小为g,求:
(1)碰后b的速度大小υ以及a、b碰撞过程中系统损失的机械能△E;
(2)磁场的磁感应强度大小B;
(3)b离开杆后经过多长时间会通过x轴。
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如图所示,在竖直平面(纸面)内有一直角坐标系xOy,水平轴x下方有垂直纸面向里的匀强磁场,第三象限有沿x轴负方向的匀强电场,第四象限存在另一匀强电场(图中未画出);光滑绝缘的固定不带电细杆PQ交x轴于M点,细杆PQ与x轴的夹角θ=30°,杆的末端在y轴Q点处,PM两点间的距离为L。一套在杆上的质量为2m、电荷量为q的带正电小环b恰好静止在M点,另一质量为m、不带电绝缘小环a套在杆上并由P点静止释放,与b瞬间碰撞后反弹,反弹后到达最高点时被锁定,锁定点与M点的距离为,b沿杆下滑过程中始终与杆之间无作用力,b进入第四象限后做匀速圆周运动,而后通过x轴上的N点,且OM=ON。已知重力加速度大小为g,求:
(1)碰后b的速度大小υ以及a、b碰撞过程中系统损失的机械能△E;
(2)磁场的磁感应强度大小B;
(3)b离开杆后经过多长时间会通过x轴。
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如图所示的坐标系中,第一象限内存在与x轴成300角斜向下的匀强电场,电场强度E=400N/C;第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场,x轴方向的宽度OA=20cm,y轴负方向无限大,磁感应强度B=1×10-4T.现有一比荷为的正离子(不计重力),以某一速度v0从O点射入磁场,α=600,离子通过磁场后刚好从A点射出,之后进入电场.
(1)求离子进入磁场B的速度v0的大小;
(2)离子进入电场后,经多少时间再次到达x轴上;
(3)若离子进入磁场B后,某时刻再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动,求所加磁场磁感应强度的最小值.
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如图所示的坐标系,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面向里的匀强磁场,在第四象限内存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m、电量为q的带电质点,从y轴上y=h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负向进入第二象限,然后经过x轴上x=-2h处的P2点进入第三象限,带电质点恰能做匀速圆周运动,之后经过y轴上y=-2h处的的P3点进入第四象限。试求:
(1)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小;
(2)带电质点在第四象限空间运动过程中的最小速度
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如图所示的坐标系,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向.在x轴上方空间的第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直于xOy平面向里的匀强磁场,在第四象限内存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场强度相等的匀强电场.一质量为m、电荷量为q的带电质点,从y轴上y=h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限,然后经过x轴上x=-2h处的P2点进入第三象限,带电质点恰能做匀速圆周运动,之后经过y轴上y=-2h处的P3点进入第四象限.试求:
(1)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小.
(2)带电质点在第四象限空间运动过程中的最小速度.
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空间中有一直角坐标系,其第一象限在圆心为、半径为R、边界与x轴和y轴相切的圆形区域内,有垂直于纸面向里的匀强磁场图中未画出,磁感应强度大小为B;第二象限中存在方向竖直向下的场强为E的匀强电场。现有一群质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从圆形区域边界与x轴的切点A处沿纸面上的不同方向射入磁场中,如图所示。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径均为R,其中沿方向射入的粒子恰好到达x轴上的N点,不计粒子的重力和它们之间的相互作用,求:
粒子射入磁场时的速度大小及ON间的距离;
速度方向与夹角为斜向右上方的粒子到达y轴距O点的距离;
速度方向与夹角为斜向右上方的粒子到达x轴的时间。
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空间中有一直角坐标系,其第一象限在圆心为、半径为R、边界与x轴和y轴相切的圆形区域内,有垂直于纸面向里的匀强磁场图中未画出,磁感应强度大小为B;第二象限中存在方向竖直向下的场强为E的匀强电场。现有一群质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从圆形区域边界与x轴的切点A处沿纸面上的不同方向射入磁场中,如图所示。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径均为R,其中沿方向射入的粒子恰好到达x轴上的N点,不计粒子的重力和它们之间的相互作用,求:
粒子射入磁场时的速度大小及ON间的距离;
速度方向与夹角为斜向右上方的粒子到达y轴距O点的距离;
速度方向与夹角为斜向右上方的粒子到达x轴的时间。
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空间中有一直角坐标系,其第一象限中在圆心为O1、半径为R、边界与x轴和y轴相切的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为B,第二象限中存在方向竖直向下的匀强电场。现有一群质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从圆形区域边界与x轴的切点A处沿纸面上的不同方向射入磁场中,如图所示。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径均为R,其中沿AO1方向射入的粒子恰好到达x轴上与O点距离为2R的N点。不计粒子的重力和它们之间的相互作用。求:
(1)粒子射入磁场时的速度大小及电场强度的大小;
(2)速度方向与AO1夹角为60°(斜向右上方)的粒子到达x轴所用的时间。
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