如图所示,在以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内充满了磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方为一平行板电容器,其正极板与x轴重合且在O处开有小孔,两极板间距离为。现有电荷量为e、质量为m的电子在O点正下方负极板上的P点由静止释放。不计电子所受重力。
(1)若电子在磁场中运动一段时间后刚好从磁场的最右边缘处返回到x轴上,求加在电容器两极板间的电压。
(2)将两极板间的电压增大到原来的4倍,先在P处释放第一个电子,在这个电子刚到达O点时释放第二个电子,求
①第一个电子在电场中和磁场中运动的时间之比
②第一个电子离开磁场时,第二个电子的位置坐标。
高三物理计算题困难题
如图所示,在以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内充满了磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方为一平行板电容器,其正极板与x轴重合且在O处开有小孔,两极板间距离为。现有电荷量为e、质量为m的电子在O点正下方负极板上的P点由静止释放。不计电子所受重力。
(1)若电子在磁场中运动一段时间后刚好从磁场的最右边缘处返回到x轴上,求加在电容器两极板间的电压。
(2)将两极板间的电压增大到第(1)问中电压的4倍,先在P处释放第一个电子,在这个电子刚到达O点时释放第二个电子,求第一个电子离开磁场时,第二个电子的位置坐标。
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如图所示,在以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内充满了磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方为一平行板电容器,其正极板与x轴重合且在O处开有小孔,两极板间距离为。现有电荷量为e、质量为m的电子在O点正下方负极板上的P点由静止释放。不计电子所受重力。
(1)若电子在磁场中运动一段时间后刚好从磁场的最右边缘处返回到x轴上,求加在电容器两极板间的电压。
(2)将两极板间的电压增大到原来的4倍,先在P处释放第一个电子,在这个电子刚到达O点时释放第二个电子,求
①第一个电子在电场中和磁场中运动的时间之比
②第一个电子离开磁场时,第二个电子的位置坐标。
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如图甲所示,圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接,线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场,取垂直于纸面向里为磁感应强度B的正方向,B随时间t的变化关系如图乙所示。时刻,在平行板电容器间,由静止释放一带正电的粒子(重力可忽略不计),假设粒子运动未碰到极板,不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响,下列关于板间电场强度、粒子在板间运动的位移、速度和加速度与时间的关系图像中(以向上为正方向)可能正确的是( )
A. B.
C. D. X
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如图所示,半径为R=0.5m的绝缘圆形容器左侧有一平行板电容器,电容器内有电场,无磁场,两极板与水平直径平行,下极板刚好在水平半径OA上,下极板有一小孔C.一带正电的粒子从靠近上板处静止释放,经电场加速后从下板小孔C以竖直向下的速度垂直磁场方向射入磁场,当粒子离开电场后就撤掉平行板电容器,同时加上垂直平面向里的匀强磁场B=10-2T,已知粒子的比荷=4×108C/kg,C点与圆形容器最左端A距离为d,不计粒子的重力,求
(1)当加速电压为U=200V时,带电粒子在磁场中的运动半径;
(2)如果d=0.2m,为防止粒子打到绝缘容器上,加速电压U应满足什么条件;
(3)将磁场反向,调节加速电压,使粒子能垂直打到绝缘容器壁上,粒子与器壁碰撞后原速反弹且电量不变,最后粒子刚好回到C点,则当d为多大时,粒子回到C点用时最短,最短时间为多少.
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如图所示,在半径为a的圆形区域内充满磁感应强度大小为的均匀磁场,其方向垂直于纸面向里.在圆形区域平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1.2a的刚性等边三角形框架,其中心位于圆形区域的圆心.边上点(DS=L/2)处有一发射带电粒子源,发射粒子的方向皆在图示平面内且垂直于边,发射粒子的电量皆为(>0),质量皆为,但速度有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架的碰撞均无机械能损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试问:(1)若发射的粒子速度垂直于边向上,这些粒子中回到点所用的最短时间是多少?(2)若发射的粒子速度垂直于边向下,带电粒子速度的大小取哪些数值时可使点发出的粒子最终又回到点?这些粒子中,回到点所用的最短时间是多少?(不计粒子的重力和粒子间的相互作用)
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如图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子,且粒子所带电荷量为q、质量为m,不考虑粒子重力,关于粒子的运动,以下说法正确的是( )
A. 粒子在磁场中通过的弧长越长时间也越长
B. 出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心0
C. 只要速度满足v=,入射的粒子出射后一定垂直打在MN上
D. 出磁场的粒子一定能垂直打在MN上
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如图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子,且粒子所带电荷量为q、质量为m,不考虑粒子重力,关于粒子的运动,以下说法正确的是( )
A. 粒子在磁场中通过的弧长越长时间也越长
B. 出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心0
C. 出磁场的粒子一定能垂直打在MN上
D. 只要速度满足v= ,入射的粒子出射后一定垂直打在MN上
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如图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子,且粒子所带电荷量为q、质量为m,不考虑粒子重力,关于粒子的运动,以下说法正确的是( )
A. 粒子在磁场中通过的弧长越长时间也越长
B. 出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心0
C. 出磁场的粒子一定能垂直打在MN上
D. 只要速度满足v= ,入射的粒子出射后一定垂直打在MN上
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