(19分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A点2d(AG⊥AC)。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内,求:
⑴此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
⑵离子从D处运动到G处所需时间;
⑶离子到达G处时的动能。
高三物理计算题中等难度题
(19分) 如图所示,一个质量为、电荷量为的正离子,在处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为的匀强磁场中,此磁场方向是垂直纸面向里。结果离子正好从距点为的小孔沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与平行且向上,最后离子打在处,而处距点。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内。求:
(1)正离子从处运动到处所需时间为多少?
(2)正离子到达处时的动能为多少?
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(19分)如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A点2d(AG⊥AC)。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内,求:
⑴此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
⑵离子从D处运动到G处所需时间;
⑶离子到达G处时的动能。
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如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A点2d(AG⊥AC)。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内,求:
(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
(2)离子从D处运动到G处所需时间;
(3)离子到达G处时的动能。
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如图甲所示,一质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,此磁场方向垂直纸面向里.结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处到A点的距离为2d(直线DAG与电场方向垂直).不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内.求:
(1)正离子从D处运动到G处所需时间.
(2)正离子到达G处时的动能.
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如图,以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向内的匀强磁场,磁感应强度大小为B,线段是圆的一条直径,有一个质量为m、电荷量为+q的离子在纸面内从P点射入磁场,射入磁场时速度方向与的夹角为30°.重力不计.
(1)若离子在点离开圆形磁场区域,求离子的速度大小v0;
(2)现有大量该种离子,速率大小都是,在纸面内沿各个方向通过P点进入圆形磁场区域,试通过计算找出离子只能在圆周的哪一部分射出圆形区域(不计离子间相互作用);
(3)若在圆形区域左侧还存在一个以、为边界的条形区域磁场,磁感应强度大小与圆形区域内相同,两边界间距,且有,其中与圆形区域相切.研究(2)问中离子的运动,求“射出圆形区域时的位置”与P点相距最远的那些离子,它们从P点进入圆形区域直到离开条形区域所用的时间.
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如图,以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向内的匀强磁场,磁感应强度大小为B,线段是圆的一条直径,有一个质量为m、电荷量为+q的离子在纸面内从P点射入磁场,射入磁场时速度方向与的夹角为30°.重力不计.
(1)若离子在点离开圆形磁场区域,求离子的速度大小v0;
(2)现有大量该种离子,速率大小都是,在纸面内沿各个方向通过P点进入圆形磁场区域,试通过计算找出离子只能在圆周的哪一部分射出圆形区域(不计离子间相互作用);
(3)若在圆形区域左侧还存在一个以、为边界的条形区域磁场,磁感应强度大小与圆形区域内相同,两边界间距,且有,其中与圆形区域相切.研究(2)问中离子的运动,求“射出圆形区域时的位置”与P点相距最远的那些离子,它们从P点进入圆形区域直到离开条形区域所用的时间.
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如图所示直角坐标系xOy,P(a,-b)为第四象限内的一点,一质量为m、电荷量为q的负电荷(重力不计)从原点O以初速度v0沿y轴正方向射入。第一次在整个坐标系内加垂直于纸面向里的匀强磁场,该电荷恰好能通过P点;第二次保持y>0区域磁场不变,而将y<0区域磁场改为沿x轴方向的匀强电场,该电荷仍通过P点。则( )
A.匀强磁场的磁感应强度B=
B.匀强磁场的磁感应强度B=
C.电荷从O运动到P,第二次所用时间一定短些
D.电荷通过P点时的速度,第二次与x轴负方向的夹角一定小些
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如图所示,在空间有xOy坐标系,第三象限有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,第四象限有竖直向上的匀强电场。一个质量为m,电荷量为q的正离子,从A处沿x轴成角垂直射入匀强磁场中,结果离子正好从距O点为L的C处沿垂直电场方向进入匀强电场,最后离子打在x轴上距O点2L的D处,不计离子重力,求:
(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
(2)离子从A处运动到D处所需时间;
(3)场强E的大小。
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如图所示,在虚线所示宽度为d的范围内,存在竖直向下电场强度为E的匀强磁场,某种正离子(质量为m,电荷量为q)以初速度为垂直于左边界射入,离开右边界时偏转角度为。在同样宽度范围内,若只存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,使该离子以原来的初速度穿过该区域,偏转角度仍为。不计离子的重力,则以下说法正确的是
A. 离开电场时的速度大小为
B. 离开磁场时的速度大小为
C. 电场强度的大小为
D. 匀强磁场的磁感应强度大小为
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