高二物理解答题中等难度题
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;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;右侧区域匀强磁场的磁感应强度大小也为B,方向垂直纸面向里,其右边可向右无限延伸。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)带电粒子在匀强磁场中的半径
(2)中间磁场区域的宽度d
(3)带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t.
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如图所示,某一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;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。右侧区域匀强磁场的磁感应强度大小也为B,方向垂直纸面向里,其右边界可向右边无限延伸。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)带电粒子在磁场中的轨道半径
(2)中间磁场区域的宽度d;
(3)带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t。
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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;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。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)中间磁场区域的宽度d;
(2)带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t。
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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;中间区域及右侧匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向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。要求:
1.定性画出粒子运动轨迹,并求出粒子在磁场中运动的轨道半径R;
2.中间磁场区域的宽度d;
3.带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t。
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如图所示,空间区域I、II有匀强电场和匀强磁场,MN、PQ为理想边界,I区域竖直方向的宽度为d,Ⅱ区域竖直方向的宽度足够大.匀强电场方向竖直向上,Ⅰ、Ⅱ区域的磁感应强度大小均为B、方向分别水平向里和向外.一个质量为m,电何量为q的带电小球从磁场上方的O点由静止开始下落,进入复合场后,恰能做匀速圆周运动.已知重力加速度为g.
(1)试判断小球的电性,并求出电场强度E的大小;
(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点,求它下落时距MN的高度h;
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如图所示,空间区域I、II有匀强电场和匀强磁场,MN、PQ为理想边界,I区域竖直方向的宽度为d,Ⅱ区域竖直方向的宽度足够大.匀强电场方向竖直向上,Ⅰ、Ⅱ区域的磁感应强度大小均为B、方向分别水平向里和向外.一个质量为m,电何量为q的带电小球从磁场上方的O点由静止开始下落,进入复合场后,恰能做匀速圆周运动.已知重力加速度为g.
(1)试判断小球的电性,并求出电场强度E的大小;
(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点,求它下落时距MN的高度h;
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如图所示,在粗糙水平面内存在着2n个有理想边界的匀强电场区,水平向右的电场和竖直向上的电场相互间隔,每一电场区域场强的大小均为E,且 E=,电场宽度均为d,水平面粗糙摩擦系数为μ,一个质量为m,带正电的、电荷量为q的物体(看作质点),从第一个向右的电场区域的边缘由静止进入电场,则物体从开始运动到离开第2n个电场区域的过程中,求:
(1)电场力对物体所做的总功? 摩擦力对物体所做的总功?
(2)物体在第2n个电场(竖直向上的)区域中所经历的时间?
(3)物体在所有水平向右的电场区域中所经历的总时间?
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一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场,其在xoy平面内的截面如图所示:中间是磁场区域,其边界与y轴垂直,宽度为l,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xoy平面;磁场的上、下两侧为电场区域,宽度均为,电场强度的大小均为E,方向均沿x轴正方向;M、N为条形区域边界上的两点,它们的连线与y轴平行。一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出。不计重力。
(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹;
(2)求该粒子从M点射入时速度的大小;
(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为,求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间。
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