(如图所示,在直角坐标系xOy中,有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B,磁场方向垂直于平面指向纸面外,该区域的圆心坐标为(0,R)。有一个质量为m、带电量为q的负离子,由静止经电场加速后从点(,0)沿x轴正向射入 第1象限,离子从射入到射出磁场通过了该磁场的最大距离。不计重力的影响。
(1)离子在磁场区域经历的时间;
(2)加速电场的加速电压。
高二物理简答题中等难度题
(如图所示,在直角坐标系xOy中,有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B,磁场方向垂直于平面指向纸面外,该区域的圆心坐标为(0,R)。有一个质量为m、带电量为q的负离子,由静止经电场加速后从点(,0)沿x轴正向射入 第1象限,离子从射入到射出磁场通过了该磁场的最大距离。不计重力的影响。
(1)离子在磁场区域经历的时间;
(2)加速电场的加速电压。
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直角坐标系xOy中,有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B,磁场方向垂直xOy平面指向纸面内,该区域的圆心坐标为(R,0),有一个质量为m、带电荷量为-q的离子,以某一速度进入该磁场,不计重力;
(1)若离子从O点沿x轴正方向射入,出射时相对入射方向改变了90°角,求离子速度大小;
(2)若离子从点(0,R/2)沿x轴正方向射入磁场,离子从射入磁场到射出磁场通过了该磁场的最大距离,求离子在磁场区域经历的时间。
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
在直角坐标系xOy中,有一半径为R的圆形磁场区喊,磁感应强度大小为B.方向垂直于xOy平面指向纸面外,该区域的岡心坐标为(0,R),如图所示。有一个负离子从点(,0)沿y轴正向射人第l象限,若负离子在该磁场中做一个完整圆周运动的周期为T则下列说法正确的是( )
A. 若负离子在磁场中运动的半径为,则负离子能够经过磁场圆心坐标
B. 若负离子在磁场中的射人点与射出点相距最远,则负离子在磁场中运动的半径为R
C. 若负离子能够过磁场圆心坐标,则负离子在磁场中运动的吋间为 .
D. 若负离子在磁场中的射人点与射出点相距最远,则负离子在磁场中运动的时问为
高二物理单选题困难题查看答案及解析
在直角坐标系xOy中,有一半径为R的圆形磁场区喊,磁感应强度大小为B.方向垂直于xOy平面指向纸面外,该区域的岡心坐标为(0,R),如图所示。有一个负离子从点(,0)沿y轴正向射人第l象限,若负离子在该磁场中做一个完整圆周运动的周期为T则下列说法正确的是( )
A. 若负离子在磁场中运动的半径为,则负离子能够经过磁场圆心坐标
B. 若负离子在磁场中的射人点与射出点相距最远,则负离子在磁场中运动的半径为R
C. 若负离子能够过磁场圆心坐标,则负离子在磁场中运动的吋间为 .
D. 若负离子在磁场中的射人点与射出点相距最远,则负离子在磁场中运动的时问为
高二物理单选题困难题查看答案及解析
如图所示, x轴上方以原点O为圆心、半径为R=2m的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xoy平面并指向纸面外,磁感应强度为.在x轴下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场。y轴下方的A点与O点的距离为d=1m,一质量为、电荷量为的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力作用.
(1)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,电场强度需大于或等于某个值E,求E;
(2)若电场强度变化为第(1)问E的,求粒子经过磁场偏转后到达x轴时的坐标;并求粒子从A点出发到该位置的时间。
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如图所示,在平面直角坐标系xOy的平面内,有一个半径为R,圆心O1坐标为(0,﹣3R)的圆形区域,该区域内存在着磁感应强度为B1、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场;有一对平行电极板垂直于x轴且关于y轴对称放置,极板AB、CD的长度和两板间距均为2R,极板的两个端点B和D位于x轴上,AB板带正电,CD板带负电。在第一和第二象限内(包括x轴和正y轴上)有垂直于坐标平面向里的磁感应强度为B2(未定知)的匀强磁场。另有一块长为R厚度不计的收集板EF位于x轴上2R~3R的区间上。现有一坐标在(R,﹣3R)的电子源能在坐标平面内向圆形区域磁场内连续不断发射速率均为、方向与y轴正方向夹角为θ(θ可在0~180°内变化)的电子。已知电子的电荷量大小为e,质量为m,不计电子重力作用,不计电子之间的相互作用力,两极板之间的电场看成匀强电场且忽略极板的边缘效应。电子若打在AB极板上则即刻被导走且不改变原电场分布;若电子能经过第一、二象限的磁场后打在收集板上也即刻被吸收(不考虑收集板的存在对电子运动的影响);若电子没有打在收集板上则不考虑后续的运动。求:
(1)若从θ=60°发射的电子能够经过原点O,则两极板间电压为多大?
(2)要使第(1)问中的电子能被收集板吸收,则B2应为多大?
(3)若B2=B1,两极板间的电压为第(1)问中的电压,要使收集板的右端点F被电子击中,则收集板绕左端点E逆时针旋转的角度至少多大?(答案可用反三角函数表示,例如cosθ=,则θ可表示为arccos)
(4)若B2=B1,两极板间的电压大小可以从0开始调节(两极板极性不变),则从哪些角度发射的电子可击中收集板的右端点F。
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【加试题】(12分) 如图所示, x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面外,磁感应强度为B。在x轴(-R,R)下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场。y轴下方的A点与O点的距离为d,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力作用.
(1)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,电场强度需大于或等于某个值E,求E;
(2)若电场强度变化为第(1)问E的,求粒子经过磁场偏转后到达x轴时的坐标;并求粒子从A点出发到该位置的时间。
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如图所示,在x轴下方的区域内存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E,在x轴上方有半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面内,磁感应强度为轴下方的A点与O点的距离为d,一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力作用.
(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(2)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,电场强度需大于或等于某个值,求;
(3)若电场强度E等于第问的,求粒子经过x轴时的位置.
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如图所示,在x轴下方的区域内存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E,在x轴上方有半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面内,磁感应强度为轴下方的A点与O点的距离为d,一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力作用.
(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(2)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,电场强度需大于或等于某个值,求;
(3)若电场强度E等于第问的,求粒子经过x轴时的位置.
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如图所示,x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面外,磁感应强度为B.在x轴(﹣R,R)下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场.y轴下方的A点与O点的距离为d,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力作用.
(1)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,电场强度需大于或等于某个值E,求E;
(2)若电场强度变化为第(1)问E的,求粒子经过磁场偏转后到达x轴时的坐标;并求粒子从A点出发到该位置的时间.
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