如图所示,xOy坐标系中,y<0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在第四象限有沿x轴正方向的匀强电场;第一、三象限的空间也存在着匀强电场(图中未画出),第一象限内的匀强电场与x轴平行。一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒从第一象限的P点由静止释放,恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动,经过x轴上的a点进入y<0的区域后开始做匀速直线运动,经过y轴上的b点进入x<0的区域后做匀速圆周运动,最后通过x轴上的c点,且Oa=Oc。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,求:
(1)第一象限内电场的电场强度E1的大小及方向;
(2)带电微粒由P点运动到c点的过程中,其电势能的变化量;
(3)带电微粒从a点运动到c点所经历的时间t。
高三物理计算题困难题
如图所示,在直角坐标系xOy平面的四个象限内各有一个边长为L的正方向区域,其中在第二象限内有垂直坐标平面向外的匀强磁场,第一、三、四象限内有垂直坐标平面向内的匀强磁场,各磁场的磁感应强度大小均相等,第一象限的、的区域内,有沿y轴正方向的匀强电场。现有一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从坐标(L,)处以初速度v0沿x轴负方向射入电场,射出电场时通过坐标(0 ,L)点,不计粒子重力。
(1)求电场强度大小E;
(2)为使粒子进入磁场后途经坐标原点O到达坐标(-L,0)点,求匀强磁场的磁感应强度大小B;
(3)求第(2)问中粒子从进入磁场到从坐标(-L,0)点射出磁场整个过程所用的时间。
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如图所示,在平面直角坐标系xOy第一、四象限存在正方形匀强磁场区域 ACDF,原点O位于AC边中点,磁感应强度的大小为B,方向垂直平面向里。带电粒子以速度v0从O点沿x轴正方向射入磁场。不计粒子的重力。
(1)若正方形边长为l,粒子恰从AF边中点射出,求粒子的比荷;
(2)设粒子从DF边某处飞出磁场,且速度方向相对入射方向偏转角。若将磁场换成沿y轴负方向的匀强电场,粒子也从DF边上射出时速度偏转角仍为,求此电场强度的大小。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,xOy坐标系中,y<0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在第四象限有沿x轴正方向的匀强电场;第一、三象限的空间也存在着匀强电场(图中未画出),第一象限内的匀强电场与x轴平行。一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒从第一象限的P点由静止释放,恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动,经过x轴上的a点进入y<0的区域后开始做匀速直线运动,经过y轴上的b点进入x<0的区域后做匀速圆周运动,最后通过x轴上的c点,且Oa=Oc。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,求:
(1)第一象限内电场的电场强度E1的大小及方向;
(2)带电微粒由P点运动到c点的过程中,其电势能的变化量;
(3)带电微粒从a点运动到c点所经历的时间t。
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如图所示,位于竖直平面内的坐标系xOy,在第三象限的区域内存在磁感应强度大小为B垂直纸面向里的匀强磁场,在第四象限的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的A点沿y轴负方向垂直射入磁场,结果带电粒子从y轴的C点射出磁场而进入匀强电场,经电场偏转后打到x轴上的B点,已知OA=OC=OB=l。不计带电粒子所受重力,求:
(1)带电粒子从A点射入到打到x轴上的B点所用的时间;
(2)第四象限的区域内匀强电场的场强大小。
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如图所示,直角坐标系xoy在竖直平面内,x轴沿水平方向,在第一、四象限区域内存在有匀强电场和匀强磁场,电场强度E=4.0×105N/C,方向沿y轴正方向,磁感应强度B=0.2T,方向与xoy平面垂直向外.在x轴上的A点处有一足够长、与x轴垂直的荧光屏,交点A与坐标原点O的距离为40.0cm,在OA中点P处有一粒子发射枪(可看作质点),能连续不断的发射速度相同的带正电粒子,粒子质量m=6.4×10-27kg,电量q=3.2×10-19C.粒子发射枪向x轴方向发射的粒子恰能打到荧光屏的A点处.若撤去电场,并使粒子发射枪在xoy平面内以角速度ω=2π rad/s逆时针转动(整个装置都处在真空中),求:
(1)带电粒子的速度及在磁场中运动的轨迹半径;
(2)荧光屏上闪光点范围的长度(结果保留两位有效数字);
(3)荧光屏上闪光点从最低点移动到最高点所用的时间(结果保留两位有效数字).
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如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在第四象限存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴,一质量为m,电荷量大小为q的带负电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,最后从y轴上的N点沿垂直于y轴的方向离开电场和磁场,ON之间的距离为L.小球过M点时速度方向与x轴正方向夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;
(3)A点到x轴的高度h.
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如图所示,在平面直角坐标系xoy的第二象限内有平行于y轴的匀强电场,电场强度大小为E,方向沿y轴负方向。在第一、四象限内有一个半径为的圆,圆心坐标为(r,0),圆内有方向垂直于xoy平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子(不计重力),以速度为v0从第二象限的P点,沿平行于x轴正方向射入电场,通过坐标原点O进入第四象限,速度方向与x轴正方向成,最后从Q点平行于y轴离开磁场,已知P点的横坐标为 。求:
(1)带电粒子的比荷 ;
(2)圆内磁场的磁感应强度B的大小;
(3)带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间t。
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如图所示,在平面直角坐标系xoy的第二象限内有平行于y轴的匀强电场,电场强度大小为E,方向沿y轴负方向。在第一、四象限内有一个半径为的圆,圆心坐标为(r,0),圆内有方向垂直于xoy平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子(不计重力),以速度为v0从第二象限的P点,沿平行于x轴正方向射入电场,通过坐标原点O进入第四象限,速度方向与x轴正方向成,最后从Q点平行于y轴离开磁场,已知P点的横坐标为 。求:
(1)带电粒子的比荷 ;
(2)圆内磁场的磁感应强度B的大小;
(3)带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间t。
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如图所示,真空中xOy坐标系第四象限内有以O′(R,R)为圆心,半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度方向垂直于纸面向外,第一象限内有范围足够大的匀强电场,方向水平向右,电场强度大小为E。一放射源s位于O′处,发射电子的速度大小为v0,方向与x轴正方向成30°角斜向上。已知电子在该匀强磁场中的偏转半径也为R,电荷量为e,质量为m,不计重力及阻力的影响。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)电子射出磁场时的位置坐标;
(3)电子在电场中运动的时间。
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如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一、 二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外,P(-L,0))、Q(0,-L)为坐标轴上的两个点,现有一电子从P点沿PQ方向射出,不计电子的重力
A. 若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线, 则电子在磁场中运动的轨道半径为L
B. 若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程一定为2πL
C. 若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子在Q点速度方向与y轴正向的夹角一定为45°
D. 若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程可能为πL,也可能为2πL
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