(15分)如图所示,竖直平面内,直线PQ右侧足够大的区域内存在竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,左侧到直线距离为d1=0.4m的A处有一个发射枪。发射枪将质量m=0.01kg,带电量q= +0.01C的小球以某一初速度v0水平射出,当竖直位移为d1/2时,小球进入电磁场区域,随后恰能做匀速圆周运动,且圆周最低点C(图中运动的轨迹未画出)到直线PQ的距离为d2=0.8m.不计空气阻力,g取10m/s2。试求:
(1)小球水平射出的初速度v0和电场强度E;
(2)小球从水平射出至运动到C点的时间t;
(3)若只将PQ右侧的电场强度变为原来的一半,小球进入电磁场区域后做曲线运动,轨迹的最低点为C′(图中未画出),则求:最低点C′离发射点A的竖直方向距离d及运动过程中的最小速度v。
高三物理计算题简单题
(15分)如图所示,竖直平面内,直线PQ右侧足够大的区域内存在竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,左侧到直线距离为d1=0.4m的A处有一个发射枪。发射枪将质量m=0.01kg,带电量q= +0.01C的小球以某一初速度v0水平射出,当竖直位移为d1/2时,小球进入电磁场区域,随后恰能做匀速圆周运动,且圆周最低点C(图中运动的轨迹未画出)到直线PQ的距离为d2=0.8m.不计空气阻力,g取10m/s2。试求:
(1)小球水平射出的初速度v0和电场强度E;
(2)小球从水平射出至运动到C点的时间t;
(3)若只将PQ右侧的电场强度变为原来的一半,小球进入电磁场区域后做曲线运动,轨迹的最低点为C′(图中未画出),则求:最低点C′离发射点A的竖直方向距离d及运动过程中的最小速度v。
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如图所示,纸面内直线ab左侧区域Ⅰ内存在垂直ab向右的匀强电场,直线gh右侧区域Ⅴ内存在垂直gh向左的匀强电场。 直线ab、cd之间区域Ⅱ、直线ef、gh之间区域Ⅳ内存在垂直纸面向里的匀强磁场,直线cd、ef之间区域Ⅲ内存在垂直纸面向外的匀强磁场,图中磁场未画出。区域Ⅰ、Ⅴ的电场强度大小均为E,区域Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的磁场强度大小均为B。现将质量为m、电荷量为q的带粒子从区域Ⅰ中的A点由静止释放,粒子按某一路径经过上述各区域能回到A点并重复前述过程。已知A点与直线ab间的距离为l,粒子重力不计,各区域足够大,磁场区域的宽度可调节,求:
(1)粒子第一次离开区域Ⅰ时的速度大小;
(2)请在图中画出粒子运动的一条可能轨迹的完整示意图;
(3)直线ab、gh间的距离为多大时,粒子往、返通过区域Ⅲ作圆周运动的圆心距离最小?并求该条件下粒子从A点出发到再次回到A点的时间。
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如图所示,纸面内直线ab左侧区域Ⅰ内存在垂直ab向右的匀强电场,直线gh右侧区域Ⅴ内存在垂直gh向左的匀强电场。 直线ab、cd之间区域Ⅱ、直线ef、gh之间区域Ⅳ内存在垂直纸面向里的匀强磁场,直线cd、ef之间区域Ⅲ内存在垂直纸面向外的匀强磁场,图中磁场未画出。区域Ⅰ、Ⅴ的电场强度大小均为E,区域Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的磁场强度大小均为B。现将质量为m、电荷量为q的带粒子从区域Ⅰ中的A点由静止释放,粒子按某一路径经过上述各区域能回到A点并重复前述过程。已知A点与直线ab间的距离为l,粒子重力不计,各区域足够大,磁场区域的宽度可调节,求:
(1)粒子第一次离开区域Ⅰ时的速度大小;
(2)请在图中画出粒子运动的一条可能轨迹的完整示意图;
(3)直线ab、gh间的距离为多大时,粒子往、返通过区域Ⅲ作圆周运动的圆心距离最小?并求该条件下粒子从A点出发到再次回到A点的时间。
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如图所示,纸面内直线ab左侧区域Ⅰ内存在垂直ab向右的匀强电场,直线gh右侧区域Ⅴ内存在垂直gh向左的匀强电场。 直线ab、cd之间区域Ⅱ、直线ef、gh之间区域Ⅳ内存在垂直纸面向里的匀强磁场,直线cd、ef之间区域Ⅲ内存在垂直纸面向外的匀强磁场,图中磁场未画出。区域Ⅰ、Ⅴ的电场强度大小均为E,区域Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的磁场强度大小均为B。现将质量为m、电荷量为q的带粒子从区域Ⅰ中的A点由静止释放,粒子按某一路径经过上述各区域能回到A点并重复前述过程。已知A点与直线ab间的距离为l,粒子重力不计,各区域足够大,磁场区域的宽度可调节,求:
(1)粒子第一次离开区域Ⅰ时的速度大小;
(2)请在图中画出粒子运动的一条可能轨迹的完整示意图;
(3)直线ab、gh间的距离为多大时,粒子往、返通过区域Ⅲ作圆周运动的圆心距离最小?并求该条件下粒子从A点出发到再次回到A点的时间。
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如图所示,在虚线左右两侧均有磁感应强度相同的垂直纸面向外的匀强磁场和场强大小相等方向不同的匀强电场,虚线左侧电场方向水平向右,虚线右侧电场方向竖直向上。左侧电场中有一根足够长的固定绝缘细杆MN,N端位于两电场的交界线上。a、b是两个质量相同的小环(环的半径略大于杆的半径),a环带电,b环不带电,b环套在杆上的N端且处于静止,将a环套在杆上的M端由静止释放,a环先加速后匀速运动到N端,a环与b环在N端碰撞并粘在一起,随即进入右侧场区做半径为 r = 0.10 m的匀速圆周运动,然后两环由虚线上的P点进入左侧场区。已知a环与细杆MN的动摩擦因数μ=0.20,取g = 10 m/s2。求:
1.P点的位置;
2.a环在杆上运动的最大速率。
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如图,竖直平面内,两竖直直线MN、PQ间(含边界)存在竖直向上的匀强电场和垂直于竖直平面向外的匀强磁场,MN、PQ间距为d,电磁场上下区域足够大。一个质量为m,电量为q的带正电小球从左侧进入电磁场,初速度v与MN夹角θ=60°,随后小球做匀速圆周运动,恰能到达右侧边界PQ并从左侧边界MN穿出。不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)电场强度大小E;
(2)磁场磁感应强度大小B;
(3)小球在电磁场区域运动的时间。
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如图,竖直平面内,两竖直直线MN、PQ间(含边界)存在竖直向上的匀强电场和垂直于竖直平面向外的匀强磁场,MN、PQ间距为d,电磁场上下区域足够大。一个质量为m,电量为q的带正电小球从左侧进入电磁场,初速度v与MN夹角θ=60°,随后小球做匀速圆周运动,恰能到达右侧边界PQ并从左侧边界MN穿出。不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)电场强度大小E;
(2)磁场磁感应强度大小B;
(3)小球在电磁场区域运动的时间。
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如图,竖直平面内,两竖直直线MN、PQ间(含边界)存在竖直向上的匀强电场和垂直于竖直平面向外的匀强磁场,MN、PQ间距为d,电磁场上下区域足够大。一个质量为m,电量为q的带正电小球从左侧进入电磁场,初速度v与MN夹角θ=60°,随后小球做匀速圆周运动,恰能到达右侧边界PQ并从左侧边界MN穿出。不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)电场强度大小E;
(2)磁场磁感应强度大小B;
(3)小球在电磁场区域运动的时间。
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如图所示,矩形区域abcdef分为两个矩形区域,左侧区域充满匀强电场,方向竖直向上,右侧区域充满匀强磁场,方向垂直纸面向外,be为其分界线,af=L,ab=0.75L,bc=L。一质量为m、电荷量为e的电子(重力不计)从a点沿ab方向以初速度v0射入电场,从be边的中点g进入磁场。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求匀强电场的电场强度E的大小;
(2)若要求电子从cd边射出,求所加匀强磁场磁感应强度的最大值Bm;
(3)调节磁感应强度的大小.求cd边上有电子射出部分的长度。
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