如图所示,在xOy平面内y>0的区域内分布着沿y轴负方向的匀强电场,在x轴下方有一边界平行的条形匀强磁场区域,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于xOy平面向外,磁场区域的上边界与x轴重合。质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上的P点以初速度v0沿x轴正向射出,然后从x轴上的Q点射入磁场区域。已知OP=h,OQ=,粒子的重力忽略不计。求:
(1)粒子从x轴上的Q点射入磁场区域时的速度大小v ;
(2)若粒子未从磁场区域的下边界穿出,求条形磁场区域的最小宽度d0 ;
(3)若粒子恰好没从磁场区域的下边界穿出,求粒子从P点射入电场区域到经过磁场区域后返回x轴的时间t。
高三物理计算题困难题
如图所示,在xOy平面内y>0的区域内分布着沿y轴负方向的匀强电场,在x轴下方有一边界平行的条形匀强磁场区域,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于xOy平面向外,磁场区域的上边界与x轴重合。质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上的P点以初速度v0沿x轴正向射出,然后从x轴上的Q点射入磁场区域。已知OP=h,OQ=,粒子的重力忽略不计。求:
(1)粒子从x轴上的Q点射入磁场区域时的速度大小v ;
(2)若粒子未从磁场区域的下边界穿出,求条形磁场区域的最小宽度d0 ;
(3)若粒子恰好没从磁场区域的下边界穿出,求粒子从P点射入电场区域到经过磁场区域后返回x轴的时间t。
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如图,在xOy平面第一象限分布一有界匀强电场,电场方向平行y轴向下,左边界为y轴,右边界为x=8l的直线,边界线与x轴交于M点。在第四象限整个区域存在匀强磁场,方向垂直纸面向里.一质量为m、带电量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场,从x轴上Q点以与x轴正方向45°角进入匀强磁场.已知OP=l,不计粒子重力,电场强度E和磁感应强度B大小未知,问:
(1)O与Q两点的距离s多大?
(2)改变B,可使粒子从P点到M点时间最短,则最短时间t多大?
(3)要使粒子能第二次进入磁场,磁感应强度B的取值范围?
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如图所示,在直角坐标系xoy的第三、四象限区域内存在两个有界匀强磁场,匀强磁场I分布在x轴和MN之间,方向垂直纸面向外,PQ边界下方分布足够大垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ,MN、PQ均与x轴平行,C、D分别为磁场边界MN、PQ和y轴的交点,且OC=CD=L.在第二象限存在沿x轴正向的匀强电场.一质量为m带电量为+q的带电粒子从电场中坐标为(-L,-2L)的A点以速度v0沿y负方向射出,恰好经过原点O处射入磁场区域I(粒子的重力忽略不计)。
(1)求第二象限匀强电场场强E的大小;
(2)要使粒子不能进入磁场区域Ⅱ,则区域Ⅰ内磁场的磁感应强度B1大小是多少;
(3)若粒子恰从C点射出磁场区域Ⅰ,然后经过磁场Ⅱ能再次回到原点O,问磁场区域Ⅱ的磁感应强度B2大小为多少.
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如图所示,在平面直角坐标系aOy内,有I、II、III三个区域,各边界均与y轴平行,I、Ⅱ区域存在匀强电场,方向分別沿+x和-y方向,Ⅰ区域电场强度大小为E,Ⅲ区域有垂直xOy平面向里的磁场.三个区域宽度均为L,一个氕核和一个氘核先后从坐标原点释放,已知与左边界成60°进人磁场,最后恰好与右边界相切离开磁场,H的质量为m,电荷量为q,不计重力.求
(1)第一次离开Ⅱ区的坐标
(2)Ⅲ区域匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)第一次离开磁场位置的坐标
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如图所示,在xOy坐标系中,在y<d的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,在d<y<2d的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的边界,在y=2d处放置一垂直于轴的足够大金属挡板ab,带电粒子打到板上即被吸收,一质量为m、电量为+q的粒子以初速度v0由坐标原点O处沿x轴正方向射入电场,已知电场强度大小为,粒子的重力不计。要使粒子不打到挡板上,磁感应强度应满足什么条件?
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如图所示,在xoy平面内有以虚线OP为理想边界的匀强电场和匀强磁场区域,OP与x轴成45°角,OP与y轴之间的磁场方向垂直纸面向外,OP与x轴之间的电场平行于x轴向右,电场强度为E,在y轴上有一点M,到O点的距离为L,现有一个质量为m,带电量为+q的带电粒子从静止经电压为U的电场加速后从M点以垂直y轴的速度方向进入磁场区域(加速电场图中没有画出),不计带电粒子的重力,求
(1)从M点进入匀强磁场的带电粒子速度的大小?
(2)为使带电粒子刚好不能进入电场区域,则磁感应强度为B应为多大?
(3)改变匀强磁场的磁感应强度的大小,使带电粒子沿y轴负方向进入匀强电场,则带电粒子从x轴离开电场时的位置到O点的距离为多少?
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如图所示,在xoy平面内有以虚线OP为理想边界的匀强电场和匀强磁场区域,OP与x轴成45°角,OP与y轴之间的磁场方向垂直纸面向外,OP与x轴之间的电场平行于x轴向右,电场强度为E,在y轴上有一点M,到O点的距离为L,现有一个质量为m,带电量为+q的带电粒子从静止经电压为U的电场加速后从M点以垂直y轴的速度方向进入磁场区域(加速电场图中没有画出),不计带电粒子的重力,求
(1)从M点进入匀强磁场的带电粒子速度的大小?
(2)为使带电粒子刚好不能进入电场区域,则磁感应强度为B应为多大?
(3)改变匀强磁场的磁感应强度的大小,使带电粒子沿y轴负方向进入匀强电场,则带电粒子从x轴离开电场时的位置到O点的距离为多少?
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如图,在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直于纸面向里,电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点射入匀强磁场,方向未知,经过一段时间运动到磁场与电场的分界处的M点,此时速度方向垂直于两个场的分界线,此后带电粒子在电场力作用下,又经过一定时间从Q点离开电场,已知PQ垂直于电场方向,交点M到PQ的距离为d。不计粒子的重力,求:
(1)整个运动过程中粒子的最大速度;
(2)电场强度与磁感应强度大小之比;
(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比。
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如图所示,在xoy平面内,在范围内以x轴为电场和磁场的边界,在范围内以第Ⅲ象限内的直线OM为电场与磁场的边界,OM与x轴负方向成角,在边界的下方空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B=1T,在边界的上方有沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E=32N/C;在y轴上的P点有一个不计重力的带电微粒,以沿x轴负方向的初速度射出,已知,微粒所带电荷量,质量,求:
(1)带电微粒第一次进入电场时的位置坐标;
(2)带电微粒从P点出发到第三次经过电磁场边界经历的总时间;
(3)带电微粒第四次经过电磁场边界时的速度大小.
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