如图所示,真空中区域I和区域II内存在着与纸面垂直的方向相反的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。在区域II的上边界线上的N点固定一负的点电荷,并采取措施使之只对区域II以上空间产生影响。一带正电的粒子质量为m,电荷量为q,自区域I下边界线上的O点以速度v0垂直于磁场边界及磁场方向射入磁场,经过一段时间粒子通过区域II边界上的O'点,最终又从区域I下边界上的P点射出。图中N、P两点均未画出,但已知N点在O'点的右方,且N点与O'点相距L。区域I和II的宽度为,两区域的长度足够大。N点的负电荷所带电荷量的绝对值为(其中k为静电力常量)。不计粒子的重力,求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径;
(2)粒子在O与O'之间运动轨迹的长度和位移的大小;
(3)粒子从O点到P点所用的时间及O、P两点间的距离。
高三物理计算题极难题
如图所示,真空中区域I和区域II内存在着与纸面垂直的方向相反的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。在区域II的上边界线上的N点固定一负的点电荷,并采取措施使之只对区域II以上空间产生影响。一带正电的粒子质量为m,电荷量为q,自区域I下边界线上的O点以速度v0垂直于磁场边界及磁场方向射入磁场,经过一段时间粒子通过区域II边界上的O'点,最终又从区域I下边界上的P点射出。图中N、P两点均未画出,但已知N点在O'点的右方,且N点与O'点相距L。区域I和II的宽度为,两区域的长度足够大。N点的负电荷所带电荷量的绝对值为(其中k为静电力常量)。不计粒子的重力,求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径;
(2)粒子在O与O'之间运动轨迹的长度和位移的大小;
(3)粒子从O点到P点所用的时间及O、P两点间的距离。
高三物理计算题极难题查看答案及解析
如图所示,真空中区域I和区域II内存在着与纸面垂直的方向相反的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。在区域II的上边界线上的N点固定一负的点电荷,并采取措施使之只对区域II以上空间产生影响。一带正电的粒子质量为m,电荷量为q,自区域I下边界线上的O点以速度v0垂直于磁场边界及磁场方向射入磁场,经过一段时间粒子通过区域II边界上的O'点,最终又从区域I下边界上的P点射出。图中N、P两点均未画出,但已知N点在O'点的右方,且N点与O'点相距L。区域I和II的宽度为,两区域的长度足够大。N点的负电荷所带电荷量的绝对值为(其中k为静电力常量)。不计粒子的重力,求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径;
(2)粒子在O与O'之间运动轨迹的长度和位移的大小;
(3)粒子从O点到P点所用的时间及O、P两点间的距离。
高三物理简答题极难题查看答案及解析
如图,真空区域I和区域II内存在着与纸面垂直,方向相反的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,在区域I的下方和区域II的上方存在大小相等,方向相反的匀强电场,电场强度大小均为 ,一质量为m,带电量为q的正粒子在t=0时刻从区域I下边界线上的O点以速度v0垂直于磁场边界射入磁场,已知区域I和II的宽度均为,两区域的长度足够大,不计粒子的重力,求:
(1)粒子在磁场区域I中做圆周运动的轨道半径;
(2)粒子从O点到第一次穿过区域II上边界时运动的轨迹长度;
(3) 时,粒子到O点的距离.
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(16分)某装置用磁场控制带电粒子的运动,工作原理如图所示。装置的长为 L,上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反,两磁场的间距为d。装置右端有一收集板,M、N、P为板上的三点,M位于轴线OO′上,N、P分别位于下方磁场的上、下边界上。在纸面内,质量为m、电荷量为-q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成30°角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达P点。改变粒子入射速度的大小,可以控制粒子到达收集板上的位置。不计粒子的重力。
(1)求磁场区域的宽度h;
(2)欲使粒子到达收集板的位置从P点移到N点,求粒子入射速度的最小变化量Δv;
(3)欲使粒子到达M点,求粒子入射速度大小的可能值。
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两个相邻的区域内存在如图所示的磁场,磁感应强度大小都为B,方向相反且垂直纸面.一宽为l的N匝长方形闭合导线回路abcd,在纸面内以恒定速度v0向右运动,当运动到图示位置时
A. 穿过回路磁通量为零
B. 回路中感应电动势大小为NBlv0
C. 回路中感应电流的方向为a→b→c→d方向
D. 回路中ab边与cd边所受安培力方向相同
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
(18分)如图所示,竖直平面内边长为a的正方形ABCD是磁场的分界线,在正方形的四周及正方形区域内存在方向相反、磁感应强度的大小均为B的与竖直平面垂直的匀强磁场,M、N分别是边AD、BC的中点。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点沿MN方向射出,带电粒子的重力不计。
(1)若在正方形区域内加一与磁场方向垂直的匀强电场,恰能使以初速度v0射出的带电粒子沿MN直线运动到N点,求所加电场的电场强度的大小和方向。
(2)为使带电粒子从M点射出后,在正方形区域内运动到达B点,则初速度v0应满足什么条件?
(3)试求带电粒子从M点到达N点所用时间的最小值,并求出此条件下粒子第一次回到M点的时间。
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如图所示,竖直平面内边长为a的正方形ABCD是磁场的分界线,在正方形的四周及正方形区域内存在方向相反、磁感应强度的大小均为B的与竖直平面垂直的匀强磁场,M、N分别是边AD、BC的中点。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点沿MN方向射出,带电粒子的重力不计。
(1)若在正方形区域内加一与磁场方向垂直的匀强电场,恰能使以初速度v射出的带电粒子沿MN直线运动到N点,求所加电场的电场强度的大小和方向。
(2)为使带电粒子从M点射出后,在正方形区域内运动到达B点,则初速度v0应满足什么条件?
(3)试求带电粒子从M点到达N点所用时间的最小值,并求出此后粒子回到M点的可能时间。
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如图所示,长方形区域甲内存在磁感应强度大小B1=0.3 T的匀强磁场,方向垂直于纸面向外,长方形区域乙内存在沿纸面方向水平向左的匀强电场,场强大小为,长方形区域丙内存在磁感应强度大小B2=0.6 T的匀强磁场,方向垂直于纸面向里,长方形区域的长度足够长,宽度d=1 m。一束带正电的某种粒子荷质比为,从ab上的O点以沿与ab成60°角的初速度射入磁场,刚好垂直边界cd 射出区域甲而进入匀强电场乙区域,且以沿与ef成θ角(锐角未知)进入丙区域,最后粒子刚好不能从磁场区域丙射出。(不计粒子所受重力,取π≈3,计算结果保留两位有效数字)。求:
(1)粒子从O点射入磁场的初速度大小;
(2)粒子进入丙区域与ef成的角度θ(锐角);
(3)粒子从O点射入磁场到刚好不能从磁场区域丙射出的过程中,在磁场甲和磁场丙所用的时间之和。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,圆形区域内存在一垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B1,P点为磁场边界上的一点.相同的带正电荷粒子,以相同的速率从P点射入磁场区域,速度方向沿位于纸面内的各个方向.这些粒子射出磁场区域的位置均处于磁场边界的位置的某一段弧上,这段圆弧的弧长是磁场边界圆周长的。若只将磁感应强度的大小变为B2,结果相应的弧长变为磁场边界圆周长的,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,则等于
A. B. C. D.
高三物理单选题简单题查看答案及解析
如图所示,圆形区域内存在一垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B1,P点为磁场边界上的一点.相同的带正电荷粒子,以相同的速率从P点射入磁场区域,速度方向沿位于纸面内的各个方向.这些粒子射出磁场区域的位置均处于磁场边界的位置的某一段弧上,这段圆弧的弧长是磁场边界圆周长的。若只将磁感应强度的大小变为B2,结果相应的弧长变为磁场边界圆周长的,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,则等于
A. B. C. D.
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