(18分)如图所示,在y轴左侧有一匀强电场,场强大小为E,方向与x轴平行且沿x轴正向,在y轴右侧有一匀强磁场,方向垂直纸面向外。现将一挡板放在第一象限内,其与x、y轴的交点M、N到坐标原点的距离均为2L。有一质量为m电荷量为+q的粒子在第二象限内从距x轴为L、y轴为4L的P点由静止释放(不计重力),粒子与挡板碰后电荷量不变,速度大小不变方向变为沿y轴正向,当粒子第一次到达y轴时电场消失。求:
(1)粒子第一次到达y轴时距坐标原点多远?
(2)若使粒子再次打到档板上,磁感应强度的大小的取值范围?
高三物理计算题简单题
(18分)如图所示,在y轴左侧有一匀强电场,场强大小为E,方向与x轴平行且沿x轴正向,在y轴右侧有一匀强磁场,方向垂直纸面向外。现将一挡板放在第一象限内,其与x、y轴的交点M、N到坐标原点的距离均为2L。有一质量为m电荷量为+q的粒子在第二象限内从距x轴为L、y轴为4L的P点由静止释放(不计重力),粒子与挡板碰后电荷量不变,速度大小不变方向变为沿y轴正向,当粒子第一次到达y轴时电场消失。求:
(1)粒子第一次到达y轴时距坐标原点多远?
(2)若使粒子再次打到档板上,磁感应强度的大小的取值范围?
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(18分)如图甲所示,在坐标系中,
轴左侧有沿
轴正向的匀强电场,场强大小为E;
轴右侧有如图乙所示,大小和方向周期性变化的匀强磁场,磁感强度大小B0已知.磁场方向垂直纸面向里为正.
时刻,从
轴上的p点无初速释放一带正电的粒子,质量为m,电量为q(粒子重力不计),粒子第一次在电场中运动时间与第一次在磁场中运动的时间相等.求
(1)P点到O点的距离;
(2)粒子经一个周期沿y轴发生的位移;
(3)粒子能否再次经过O点,若不能说明理由.若能,求粒子再次经过O点的时刻;
(4)粒子第4n(n=1、2、3 )次经过y轴时的纵坐标.
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如图,虚线L1、L2将平面分为四个区域,L2的左侧有一匀强电场,场强大小为E,方向与L1平行。L2的右侧为匀强磁场,方向垂直纸面向外。在图中L1上到L2的距离为d的A点有一粒子源,可以发射质量为m,电荷量为+q的粒子,粒子的初速度方向与L2平行,从A点射出的粒子恰好从距离L1为2d的B点进入磁场,不计粒子的重力。
(1)求该粒子进入磁场时的速度大小和方向;
(2)在磁场区域放置绝缘挡板BD,挡板与L1交于C点,已知OC=OB,BC=2CD。粒子与挡板BD碰撞前后粒子平行于挡板的分速度不变,垂直于挡板的分速度大小不变,方向反向。当磁感应强度在B1≤B≤B2取值时,恰好所有取值都能使由B点进入磁场的粒子不与挡板的CD段碰撞,并能从L2上的OB段射出磁场,①求:B1、B2的值,②求:粒子离开磁场的位置到O点的最远距离。(不考虑粒子再次进入磁场的情况,也不考虑B1≤B≤B2以外的取值)
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如图,虚线L1、L2将平面分为四个区域,L2的左侧有一匀强电场,场强大小为E,方向与L1平行。L2的右侧为匀强磁场,方向垂直纸面向外。在图中L1上到L2的距离为d的A点有一粒子源,可以发射质量为m,电荷量为+q的粒子,粒子的初速度方向与L2平行,不计粒子的重力。
(1)若从A点射出的粒子恰好从距离L1为2d的B点进入磁场,求该粒子进入磁场时的速度大小和方向;
(2)在磁场区域放置绝缘挡板BD,挡板与L1交于C点,已知OC=OB,BC=2CD。粒子与挡板BD碰撞前后粒子平行于挡板的分速度不变,垂直于挡板的分速度大小不变,方向反向。当磁感应强度在B1≤B≤B2取值时,恰好所有取值都能使由B点进入磁场的粒子不与挡板的CD段碰撞,并能从L2上的OB段射出磁场,求B1、B2的值,并求出粒子离开磁场的位置到O点的最远距离。(不考虑粒子再次进入磁场的情况,也不考虑B1≤B≤B2以外的取值)
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如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右,电场宽度为L;中间区域匀强磁场方向垂直纸面向外,右侧区域匀强磁场方向垂直纸面向里,两个磁场区域的磁感应强度大小均为B .一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O点,然后重复上述运动过程。求:
(1)粒子在磁场中运动的速率v
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径R
(3)粒子运动的一个完整的周期T
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如图所示,在虚线左右两侧均有磁感应强度相同的垂直纸面向外的匀强磁场和场强大小相等方向不同的匀强电场,虚线左侧电场方向水平向右,虚线右侧电场方向竖直向上。左侧电场中有一根足够长的固定绝缘细杆MN,N端位于两电场的交界线上。a、b是两个质量相同的小环(环的半径略大于杆的半径),a环带电,b环不带电,b环套在杆上的N端且处于静止,将a环套在杆上的M端由静止释放,a环先加速后匀速运动到N端,a环与b环在N端碰撞并粘在一起,随即进入右侧场区做半径为 r = 0.10 m的匀速圆周运动,然后两环由虚线上的P点进入左侧场区。已知a环与细杆MN的动摩擦因数μ=0.20,取g = 10 m/s2。求:
1.P点的位置;
2.a环在杆上运动的最大速率。
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(18分)
如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右,电场宽度为L;中间区域和右侧匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外和向里。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O点,然后重复上述运动过程。求:
(1)画出带电粒子在上述运动过程的轨迹;
(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;
(3)带电粒子在磁场中回转一周所用的时间。
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