如图甲,空间四个区域分布着理想边界的匀强电场和匀强磁场:L1与L2之间有竖直向上的匀强电场E1,L2与L3之间有平形于L2的交变电场E2,E2随时间变化的图象如图乙所示(设向右为正方向),L3与L4之间有匀强磁场B1,L4上方有匀强磁场B2,B2=2B1,边界L4上某位置固定一绝缘挡板P(厚度不计,且粒子与挡板碰撞没有能量损失),P的中垂线与L1交于O点。t=0时刻在O点释放一带正电粒子(不计重力),粒子经电场E1加速后进入电场E2,经E2偏转后进入磁场B1,在磁场B1中恰好绕P的中点做圆周运动,此后又恰好回到O点,并做周期性运动,已知量有:粒子的质量为m=10-10kg,电荷量为q=10-10C,E1=1000V/m,E2=100V/m, L1与L2的间距d1=5cm,L2与L3的间距d2=m 。
求:(1)粒子进入电场E2时的速度v0
(2)磁感应强度B1的大小
(3)若粒子在t=T时刻刚好返回O点,则T的值是多少?
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如图甲,空间四个区域分布着理想边界的匀强电场和匀强磁场:L1与L2之间有竖直向上的匀强电场E1,L2与L3之间有平形于L2的交变电场E2,E2随时间变化的图象如图乙所示(设向右为正方向),L3与L4之间有匀强磁场B1,L4上方有匀强磁场B2,B2=2B1,边界L4上某位置固定一绝缘挡板P(厚度不计,且粒子与挡板碰撞没有能量损失),P的中垂线与L1交于O点。t=0时刻在O点释放一带正电粒子(不计重力),粒子经电场E1加速后进入电场E2,经E2偏转后进入磁场B1 ,在磁场B1中恰好绕P的中点做圆周运动,此后又恰好回到O点,并做周期性运动,已知量有:粒子的质量为m=10-10kg,电荷量为q=10-10C,E1=1000V/m,E2=100V/m, L1与L2的间距d1=5cm,L2与L3的间距d2=m 。
求:(1)粒子进入电场E2时的速度v0
(2)磁感应强度B1的大小
(3)若粒子在t=T时刻刚好返回O点,则T的值是多少?
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如图甲,空间四个区域分布着理想边界的匀强电场和匀强磁场:L1与L2之间有竖直向上的匀强电场E1,L2与L3之间有平形于L2的交变电场E2,E2随时间变化的图象如图乙所示(设向右为正方向),L3与L4之间有匀强磁场B1,L4上方有匀强磁场B2,B2=2B1,边界L4上某位置固定一绝缘挡板P(厚度不计,且粒子与挡板碰撞没有能量损失),P的中垂线与L1交于O点。t=0时刻在O点释放一带正电粒子(不计重力),粒子经电场E1加速后进入电场E2,经E2偏转后进入磁场B1,在磁场B1中恰好绕P的中点做圆周运动,此后又恰好回到O点,并做周期性运动,已知量有:粒子的质量为m=10-10kg,电荷量为q=10-10C,E1=1000V/m,E2=100V/m, L1与L2的间距d1=5cm,L2与L3的间距d2=m 。
求:(1)粒子进入电场E2时的速度v0
(2)磁感应强度B1的大小
(3)若粒子在t=T时刻刚好返回O点,则T的值是多少?
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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.区域I匀强电场的场强大小为E、方向竖直向上,宽度为L,区域II匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;区域Ⅲ匀强磁场的磁感应强度大小也为B,方向垂直纸面向里,一个不计重力的带正电的粒子,其比荷为,从电场的下边缘的0点由静止开始运动,穿过区域II进入区域Ⅲ后,又回到点,然后重复上述运动过程。
(1)为使粒子能完成上述运动,区域m的最小宽度为多大?
(2)粒子从O点开始运动全过程的周期T为多大?(结果用B、E、L、 的最简形式表示)
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如图a所示,O为加速电场上极板的中央,下极板中心有一小孔,O与在同一竖直线上。空间分布着有理想边界的匀强磁场,其边界MN、PQ(加速电场的下极板与边界MN重合)将匀强磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域,Ⅰ区域高度为d,Ⅱ区域的高度足够大,两个区域的磁感应强度大小相等,方向如图。一个质量为m、电荷量为的带电粒子从O点由静止释放,经加速后通过小孔,垂直进入磁场Ⅰ区,设加速电场两极板间的电压为U,不计粒子的重力。
(1)求粒子进入磁场Ⅰ区时的速度大小;
(2)若粒子运动一定时间后恰能回到O点,求磁感应强度B的大小;
(3)若将加速电场两极板间的电压提高到,为使带电粒子运动一定时间后仍能回到O点,需将磁场Ⅱ向下移动一定距离,(如图b所示),求磁场Ⅱ向下移动的距离y及粒子从点进入磁场Ⅰ到第一次回到点的运动时间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区域高度为d,II区域的高度足够大,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,方向分别垂直纸面向里和向外。一个质量为m、带电荷量为q的小球从磁场上方的O点由静止开始下落,进入场区后,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,求它释放时距MN的高度h;
(3)试讨论在h取不同值时,带电小球第一次穿出I区域的过程中,电场力所做的功。
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如图a所示,O为加速电场上极板的中央,下极板中心有一小孔O’,O与O’在同一竖直线上。空间分布着有理想边界的匀强磁场,其边界MN、PQ(加速电场的下极板与边界MN重合)将匀强磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域,Ⅰ区域高度为d,Ⅱ区域的高度足够大,两个区域的磁感应强度大小相等,方向如图。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子从O点由静止释放,经加速后通过小孔O’,垂直进入磁场Ⅰ区。设加速电场两极板间的电压为U,粒子不计重力。
(1)求粒子进入磁场Ⅰ区时的速度大小;
(2)若粒子运动一定时间后恰能回到O点,求磁感应强度B的大小;
(3)若将加速电场两极板间的电压提高到3U,为使带点粒子运动一定时间后仍能回到O点,需将磁场Ⅱ向下移动一定距离(如图b所示),求磁场Ⅱ向下移动的距离y及粒子从Oˊ进入磁场Ⅰ到第一次回到Oˊ点的运动时间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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(16分)如图甲所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域,其边界为MN、PQ,磁感应强度大小均为B,方向如图所示,Ⅰ区域高度为d,Ⅱ区域的高度足够大.一个质量为m、电量为q的带正电的小球从磁场上方的O点由静止开始下落,进入电、磁复合场后,恰能做匀速圆周运动.
(1)求电场强度E的大小;
(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点,求带电小球释放时距MN的高度h;
(3)若带电小球从距MN的高度为3h的O'点由静止开始下落,为使带电小球运动一定时间后仍能回到O'点,需将磁场Ⅱ向下移动一定距离(如图乙所示),求磁场Ⅱ向下移动的距离y及小球从O'点释放到第一次回到O'点的运动时间T。
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如图甲所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域,其边界为MN、PQ,磁感应强度大小均为B,方向如图所示,Ⅰ区域高度为d,Ⅱ区域的高度足够大.一个质量为m、电量为q的带正电的小球从磁场上方的O点由静止开始下落,进入电、磁复合场后,恰能做匀速圆周运动.
图甲 图乙
(1)求电场强度E的大小;
(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点,求带电小球释放时距MN的高度h;
(3)若带电小球从距MN的高度为3h的O'点由静止开始下落,为使带电小球运动一定时间后仍能回到O'点,需将磁场Ⅱ向下移动一定距离(如图乙所示),求磁场Ⅱ向下移动的距离y及小球从O'点释放到第一次回到O'点的运动时间T。
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如图甲所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域,其边界为MN、PQ,磁感应强度大小均为B,方向如图所示,Ⅰ区域高度为d,Ⅱ区域的高度足够大.一个质量为m、电量为q的带正电的小球从磁场上方的O点由静止开始下落,进入电、磁复合场后,恰能做匀速圆周运动.
图甲 图乙
(1)求电场强度E的大小;
(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点,求带电小球释放时距MN的高度h;
(3)若带电小球从距MN的高度为3h的O'点由静止开始下落,为使带电小球运动一定时间后仍能回到O'点,需将磁场Ⅱ向下移动一定距离(如图乙所示),求磁场Ⅱ向下移动的距离y及小球从O'点释放到第一次回到O'点的运动时间T。
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