如图所示,直线y=x与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场B1,直线x=d与y=x间有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,另有一半径R=1.0m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度B2=0.20T,方向垂直坐标平面向外,该圆与 直线x=d和x轴均相切,且与x轴相切于S点。一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进人圆形磁场区域,经过一段时间进入磁场区域B1,且第一次进入磁场B1时的速度方向与直线y=x垂直。粒子速度大小v0=1.0×105m/s,粒子的比荷为q/m= 5.0×105C/kg,粒子重力不计。求:
(1)坐标d的值;
(2)要使粒子无法运动到x轴的负半轴,则磁感应强度B1应满足的条件;
(3)在(2)问的基础上,粒子从开始进入圆形磁场至第二次到达直线y=x上的最长时间。(第(3)问结果保留两位有效数字,π=3.14)
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如图所示,直线y=x与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场B1,直线x=d与y=x间有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度E=1.0×104V/m,另有一半径R=1.0m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度B2=0.20T,方向垂直坐标平面向外,该圆与 直线x=d和x轴均相切,且与x轴相切于S点。一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进人圆形磁场区域,经过一段时间进入磁场区域B1,且第一次进入磁场B1时的速度方向与直线y=x垂直。粒子速度大小v0=1.0×105m/s,粒子的比荷为q/m= 5.0×105C/kg,粒子重力不计。求:
(1)坐标d的值;
(2)要使粒子无法运动到x轴的负半轴,则磁感应强度B1应满足的条件;
(3)在(2)问的基础上,粒子从开始进入圆形磁场至第二次到达直线y=x上的最长时间。(第(3)问结果保留两位有效数字,π=3.14)
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如图,在第一象限内,直线OC与x轴的夹角θ=30°。在OC与y轴之间的区域内有方向与y轴平行的匀强电场,OC与x轴之间的区域内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一带正电粒子在y轴上的P点以初速度v0平行于x轴射入电场,在D点垂直OC边进入磁场。粒子进入磁场后运动轨迹的半径为r,轨迹刚好与x轴相切,经OC边返回电场。设粒子的带电量为q、质量为m,不计粒子的重力。求:
(1)粒子在磁场中的运动时间t;
(2)D点位置坐标(xD,yD);
(3)电场强度E 和磁感应强度B的大小。
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如图所示,在xOy平面坐标系中,x轴上方存在电场强度E=1000V/m、方向沿y轴负方向的匀强电场;在x轴及与x轴平行的虚线PQ之间存在着磁感应强度为B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为d.一个质量m=2×10−8kg、带电量q=+1.0×10−5C的粒子从y轴上(0,0.04)的位置以某一初速度v0沿x轴正方向射入匀强电场,不计粒子的重力.
(1)若v0=200m/s.①求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向;
②若该粒子恰好无法穿过磁场区域,求磁场的宽度d;
③求粒子由磁场第一次返回电场时,经过x轴的坐标;
(2)试证明:只要粒子能够返回电场区域,则其在磁场中的轨迹对应x轴上的弦长为一定值;
(3)要使以大小不同的初速度(包括初速度为v0)射入电场的粒子都能经磁场区域后返回电场,求磁场的最小宽度d.
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如图所示,在xoy平面坐标系中,x轴上方存在电场强度E=1000v/m、方向沿y轴负方向的匀强电场;在x轴及与x轴平行的虚线PQ之间存在着磁感应强度为B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为d.一个质量m=2×10-8kg、带电量q=+1.0×10-5C的粒子从y轴上(0,0.04)的位置以某一初速度v0沿x轴正方向射入匀强电场,不计粒子的重力.
(1)若v0=200m/s,求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向;
(2)要使以大小不同初速度射入电场的粒子都能经磁场返回,求磁场的最小宽度d;
(3)要使粒子能够经过x轴上100m处,求粒子入射的初速度v0.
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如图所示,在xoy平面坐标系中,x轴上方存在电场强度E=1000v/m、方向沿y轴负方向的匀强电场;在x轴及与x轴平行的虚线PQ之间存在着磁感应强度为B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为d.一个质量m=2×10-8kg、带电量q=+1.0×10-5C的粒子从y轴上(0,0.04)的位置以某一初速度v0沿x轴正方向射入匀强电场,不计粒子的重力.
(1)若v0=200m/s,求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向;
(2)要使以大小不同初速度射入电场的粒子都能经磁场返回,求磁场的最小宽度d;
(3)要使粒子能够经过x轴上100m处,求粒子入射的初速度v0.
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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里,OP与x轴之间的电场平行于x轴向左,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)带电粒子在磁场中运动的轨迹与OP相切时,磁感应强度B的大小;
(2)只改变匀强磁场磁感应强度的大小,使带电粒子经磁场能沿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?从进入磁场到离开电场经过的时间为多少?
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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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