如图所示,位于第一象限内半径为R的圆形磁场与两坐标轴分别相切于P、Q两点,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E.Q点有一粒子源,可在xOy平面内向各个方向发射速率均为v的带正电粒子,其中沿x轴正方向射入磁场的粒子恰好从P点射出磁场.不计重力及粒子之间的相互作用.
(1)求带电粒子的比荷;
(2)若AQ弧长等于六分之一圆弧,求从磁场边界上A点射出的粒子,由Q点至第2次穿出磁场所经历的时间.
高三物理解答题困难题
如图所示,在第一象限内有沿y轴负方向的电场强度大小为E的匀强电场.在第二象限中,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域与x、y轴分别相切于A、C两点.在A点正下方有一个粒子源P,P可以向x轴上方各个方向射出速度大小均为v0、质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计,不计粒子间的相互作用),其中沿y轴正向射出的带电粒子刚好从C点垂直于y轴进入电场.
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B.
(2)求带电粒子到达x轴时的横坐标范围和带电粒子到达x轴前运动时间的范围.
(3)如果将第一象限内的电场方向改为沿x轴负方向,分析带电粒子将从何处离开磁场,可以不写出过程.
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,位于第一象限内半径为R的圆形磁场与两坐标轴分别相切于P、Q两点,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E.Q点有一粒子源,可在xOy平面内向各个方向发射速率均为v的带正电粒子,其中沿x轴正方向射入磁场的粒子恰好从P点射出磁场.不计重力及粒子之间的相互作用.
(1)求带电粒子的比荷;
(2)若AQ弧长等于六分之一圆弧,求从磁场边界上A点射出的粒子,由Q点至第2次穿出磁场所经历的时间.
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如图甲所示,直角坐标系xOy的第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,在第四象限内有一半径为R的圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁场的边界刚好与x轴相切于A点,A点的坐标为,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子在A点正上方的P点由静止释放,粒子经电场加速后从A点进入磁场,经磁场偏转射出磁场后刚好经过坐标原点O,匀强磁场的磁感应强度大小为B,不计粒子的重力,求:
(1)P点的坐标;
(2)若在第三、四象限内、圆形区域外加上垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小也为B,如图乙所示,粒子释放的位置改为A点正上方点处,点的坐标为,让粒子在点处由静止释放,粒子经电场加速后从A点进入磁场,在磁场中偏转后第一次出磁场时,交x轴于C点,则AC间的距离为多少;粒子从点到C点运动的时间为多少.
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如图甲所示,直角坐标系xoy的第二象限有一半径为R=a的圆形区域,圆形区域的圆心坐标为(-a,a),与坐标轴分别相切于P点和N点,整个圆形区域内分布有磁感应强度大小为B的匀强磁场,其方向垂直纸面向里(图中未画出).带电粒子以相同的速度在纸面内从P点进入圆形磁场区域,速度方向与x轴负方向成θ角,当粒子经过y轴上的M点时,速度方向沿x轴正方向,已知M点坐标为(0,4a/3).带电粒子质量为m、带电量为–q.忽略带电粒子间的相互作用力,不计带电粒子的重力,求:
(1)带电粒子速度大小和cosθ值;
(2)若带电粒子从M点射入第一象限,第一象限分布着垂直纸面向里的匀强磁场,已知带电粒子在该磁场的一直作用下经过了x轴上的Q点,Q点坐标为(a,0),该磁场的磁感应强度B′大小为多大?
(3)若第一象限只在y轴与直线x=a之间的整个区域内有匀强磁场,磁感应强度大小仍为B.方向垂直纸面,磁感应强度B随时间t变化(B—t图)的规律如图乙所示,已知在t=0时刻磁感应强度方向垂直纸面向外,此时某带电粒子刚好从M点射入第一象限,最终从直线x=a边界上的K点(图中未画出)穿出磁场,穿出磁场时其速度方向沿x轴正方向(该粒子始终只在第一象限内运动),则K点到x轴最大距离为多少?要达到此最大距离,图乙中的T值为多少?
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,真空中xOy坐标系第四象限内有以O′(R,R)为圆心,半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度方向垂直于纸面向外,第一象限内有范围足够大的匀强电场,方向水平向右,电场强度大小为E。一放射源s位于O′处,发射电子的速度大小为v0,方向与x轴正方向成30°角斜向上。已知电子在该匀强磁场中的偏转半径也为R,电荷量为e,质量为m,不计重力及阻力的影响。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)电子射出磁场时的位置坐标;
(3)电子在电场中运动的时间。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,真空中xOy坐标系第一象限内有以O1(R,R)为圆心,半径为R=0.4m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度大小为B=0.2T,方向垂直于纸面向外,第四象限内有范围足够大的匀强电场,方向水平向左,电场强度大小为E=3.0×104N/C。一质量为m、电荷量q的带正电的粒子从O1点以速度v0=8.0×105m/s沿与x轴正方向成=30°角射入磁场。已知粒子的比荷为,不计粒子重力及阻力的影响。求:
(1)粒子在匀强磁场中运动半径的大小;
(2)粒子刚进入电场时的位置坐标;
(3)粒子在电场中运动的时间。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
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。
高三物理解答题简单题查看答案及解析
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。
高三物理解答题简单题查看答案及解析
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。
高三物理计算题简单题查看答案及解析
空间中有一直角坐标系,其第一象限在圆心为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,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。现有质量为m、电荷量为q的一个带正电的粒子从圆形区域边界与x轴的切点A处沿y轴正方向射入磁场,如图所示。已知该粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为R,经电场偏转后恰好到达x轴上与O点距离为2R的N点,不计粒子的重力,求:
(1)电场强度的大小;
(2)粒子从A射入磁场到运动到N点所用时间。
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