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。
高三物理选择题中等难度题
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。
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
在一空间范围足够大区域内可能存在竖直向上的匀强电场,其电场线与坐标xOy平面平行。以坐标原点O为圆心,作半径为R的圆交坐标轴于A、B两点,C点为AB圆弧中点位置,如图所示。在原点O处有带正电小球,以某一初动能沿x轴正向水平抛出。
(1)空间电场强度为0时,小球以Ek0的初动能从O点平抛,刚好能经过C点位置,求小球经过C点位置时的动能。
(2)空间电场强度不为0时,小球以Ek0的初动能从O点平抛,当小球经过图中圆周上D点时动能大小为2Ek0,求D点位置坐标(图中未标出D点)。
(3)空间电场强度不为0时,小球以某一初动能从O点平抛,小球经过图中圆周上C点时动能大小为2Ek0,若已知带电小球的质量为m,电量为q,求空间所加匀强电场的场强大小(用m、q、g表达)。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
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。
高三物理计算题困难题查看答案及解析
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,在坐标系xOy中,有边长为L的正方形金属线框abcd,对角线ac和y轴重合,顶点a位于坐标原点O处。在第I、IV象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,左边界与y轴重合,右边界与y轴平行。t=0时刻,线框以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域。则在线框穿过磁场区域的过程中,ab间的电势差Uab、安培力的功率P随时间t变化的图线正确的是
A. B. C.
D.
高三物理多选题困难题查看答案及解析
(18分)如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的且宽度相等均为,电场左边界与y轴重合,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直纸面向里,一带正电粒子从坐标原点O点以速度沿垂直电场方向射入电场,在电场中的偏转位移为,从B(图中未画出)点由电场射入磁场,当粒子从C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致,(带电粒子重力不计)求:
(1)电场强度E和磁感应强度B的比值E/B;
(2)粒子在电、磁场中运动的总时间及C点坐标;
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如图所示,在xOy坐标平面中,有正方形区域abcd,其中的两条边界与坐标轴重合,区域内有竖直向上的匀强电场,电场强度为E。质量为m、电量为q的带电粒子,不计重力,由初速度为零经加速电场后获得速度,并从坐标原点沿x正方向进入电场,恰好从c点飞出电场。
(1)求加速电压
(2)求ac两点间的电势差;
(3)推导证明:带电粒子在正方形区域内运动过程中,动能与电势能之和不变。
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如图所示,在xOy平面内0<x<L的区域内有一方向竖直向上的匀强电场,x>L的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。某时刻,一带正电的粒子从坐标原点,以沿x轴正方向的初速度进入电场;之后的另一时刻,一带负电粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场。正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°,两粒子在磁场中分别运动半周后恰好在某点相遇。已知两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计。求:
(1)正、负粒子的比荷之比: ;
(2)正、负粒子在磁场中运动的半径大小;
(3)两粒子先后进入电场的时间差。
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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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