如图所示, xoy平面内的正方形区域abcd,边长为L,oa=od=,在该区域内有与y轴平行的匀强电场和垂直于平面的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力)从原点沿+x轴进入场区,恰好沿+x轴直线射出。若撤去电场只保留磁场,其他条件不变,该粒子从cd边上距d点处射出,若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该粒子从哪条边上何处射出?
高三物理计算题中等难度题
如图所示, xoy平面内的正方形区域abcd,边长为L,oa=od=,在该区域内有与y轴平行的匀强电场和垂直于平面的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力)从原点沿+x轴进入场区,恰好沿+x轴直线射出。若撤去电场只保留磁场,其他条件不变,该粒子从cd边上距d点处射出,若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该粒子从哪条边上何处射出?
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如图所示的平面直角坐标系xOy,在第一象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向;在第四象限的正方形abcd区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向外,正方形边长为L,且ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第四象限,又经过磁场从y轴上的某点进入第三象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力。求:
(1)判断粒子带电的电性,并求电场强度E的大小;
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)abcd区域内磁场的磁感应强度B的最小值。
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如图所示,xoy平面内的边长为a的正方形左边中点与坐标原点O重合。在该正方形区域内,有与y轴平行向上的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场。一个带正电的粒子(不计重力)从原点o沿x轴进入场区,恰好做匀速直线运动,穿过场区的时间为T。
(1)若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过场区的时间为T/2,求电场强度与带电粒子的比荷q/m的关系式。
(2)若撤去电场,只保留磁场,其他条件不变,求该带电粒子穿过场区的时间。
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如图所示,圆心在原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域,在圆内区域Ⅰ()和圆外区域Ⅱ()分别存在两个磁场方向均垂直于平面的匀强磁场;垂直于平面放置了两块平面荧光屏,其中荧光屏甲平行于轴放置在轴坐标为的位置,荧光屏乙平行于轴放置在轴坐标为的位置。现有一束质量为、电荷量为()、动能为的粒子从坐标为(,0)的点沿轴正方向射入区域Ⅰ,最终打在荧光屏甲上,出现坐标为(,)的亮点。若撤去圆外磁场,粒子打在荧光屏甲上,出现坐标为(,)的亮点。此时,若将荧光屏甲沿轴负方向平移,则亮点的轴坐标始终保持不变。(不计粒子重力影响)
(1)求在区域Ⅰ和Ⅱ中粒子运动速度、的大小。
(2)求在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度、的大小和方向。
(3)若上述两个磁场保持不变,荧光屏仍在初始位置,但从点沿轴正方向射入区域Ⅰ的粒子束改为质量为、电荷量为、动能为的粒子,求荧光屏上的亮点的位置。
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如图所示,边长为l的正方形abcd区域(含边界)内,存在着垂直于区域平面向内的匀强磁场,磁感应强度为B,带电平行金属板MN、PQ间形成了匀强电场(不考虑金属板在其他区域形成的电场)。MN放在ad边上,两板左端M、P恰在ab边上,金属板长度、板间距均为l/2,S为MP的中点,O为NQ的中点。一带负电的粒子(质量为m,电荷量的绝对值为q)从S点开始,刚好沿着直线S0运动,然后打在bc边的中点。(不计粒子的重力)
(1)求带电粒子的速度。
(2)求电场强度E的大小。
(3)如果另一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子某一时刻从c点沿cd方向射入,在带负电的粒子打到bc中点之前与之相向正碰,求该带正电的粒子入射的速率v。
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(14分)如图所示,在同一平面内边长均为l的正方形区域abcd和cdef中.分别存在平行于ab方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场.质量为m电荷量为q的带电粒子,以速度υ0沿ad方向从a点射入电场,并从dc边的中点O射出,不计重力.
(1)求电场强度的大小;
(2)若粒子垂直于ef边界射出磁场,求它在电、磁场中运动的总时间;
(3)磁场的磁感应强度大小在什么范围内时,粒子才能从de边界射出磁场?
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如图所示,在同一平面内边长均为l的正方形区域abcd和cdef中.分别存在平行于ab方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场.质量为m电荷量为q的带电粒子,以速度υ0沿ad方向从a点射入电场,并从dc边的中点O射出,不计重力.
(1)求电场强度的大小;
(2)若粒子垂直于ef边界射出磁场,求它在电、磁场中运动的总时间;
(3)磁场的磁感应强度大小在什么范围内时,粒子才能从de边界射出磁场?
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(18分)如图所示,在光滑绝缘的水平面内,对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域,ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场,ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场。质量为m、带电量为+q的粒子从A点沿AB方向以的速度射入磁场区域,从对角线AC的中点进入电场区域。
(1)判断磁场的方向并求出磁感强度B的大小。
(2)讨论电场强度E在不同取值时,带电粒子在电场中运动的时间t。
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如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场,方向垂直于xOy平面向里,正三角形边长为L,且ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。
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