如图所示,半径为r的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,圆心O1在x轴上,且OO1等于圆的半径。虚线MN平行于x轴且与圆相切,在MN的上方存在匀强电场和匀强磁场,电场强度的大小为E0,方向沿x轴的负方向,磁感应强度的大小为B0,方向垂直纸面向外。两个质量为m、电荷量为q的正粒子a、b,以相同大小的初速度从原点O射入磁场,速度的方向与x轴夹角均为30˚。两个粒子射出圆形磁场后,垂直MN进入MN上方场区中恰好都做匀速直线运动。不计粒子的重力,求:
(1)粒子初速度v的大小。
(2)圆形区域内磁场的磁感应强度B的大小。
(3)只撤去虚线MN上方的磁场B0,a、b两个粒子到达y轴的时间差△t 。
高三物理计算题中等难度题
如图所示,半径为r的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,圆心O1在x轴上,且OO1等于圆的半径。虚线MN平行于x轴且与圆相切,在MN的上方存在匀强电场和匀强磁场,电场强度的大小为E0,方向沿x轴的负方向,磁感应强度的大小为B0,方向垂直纸面向外。两个质量为m、电荷量为q的正粒子a、b,以相同大小的初速度从原点O射入磁场,速度的方向与x轴夹角均为30˚。两个粒子射出圆形磁场后,垂直MN进入MN上方场区中恰好都做匀速直线运动。不计粒子的重力,求:
(1)粒子初速度v的大小。
(2)圆形区域内磁场的磁感应强度B的大小。
(3)只撤去虚线MN上方的磁场B0,a、b两个粒子到达y轴的时间差△t 。
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高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在xOy平面内的y轴和虚线之间除了圆形区域外的空间存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。虚线经过Q点( 3L,0)且与y轴平行。圆形区域的圆心P的坐标为( 2L,0),半径为L。一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上某点垂直y轴进入磁场,不计粒子的重力,则
A.如果粒子没有经过圆形区域到达了Q点,则粒子的入射速度为
B.如果粒子没有经过圆形区域到达了Q点,则粒子的入射速度为
C.粒子第一次从P点经过了x轴,则粒子的最小入射速度为
D.粒子第一次从P点经过了x轴,则粒子的最小入射速度为
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如图所示,在xOy平面内的y轴和虚线之间除了圆形区域外的空间存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.虚线经过O点(3L,0)且与y轴平行,圆形区域的圆心P的坐标为(2L,0),半径为L.一个质量为m,电荷量为q的带正电的粒子上从y轴上某点垂直y轴进入磁场,不计粒子的重力,则( )
A. 如果粒子没有经过圆形区域到达了Q点,则粒子的入射速度为v=
B. 如果粒子没有经过圆形区域到达了Q点,则粒子的入射速度为v=
C. 粒子第一次从P点经过了x轴,则粒子的最小入射速度为vmin=
D. 粒子第一次从P点经过了x轴,则粒子的最小入射速度为vmin=
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(12分)如图,在真空中,半径为R的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外。在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距离也为R,板长为2R,两板的中心线O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上,两板左端与O1也在同一直线上。现有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,以速率v0从圆周上的最低点P沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进人磁场,当从圆周上的O1点飞出磁场时,给M、N板加上如右边图所示电压u,最后粒子刚好以平行于N板的速度从N板的边缘飞出,不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力,
(1)求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)求交变电压的周期T和电压U0的值;
(3)若t=时,将该粒子从MN板右侧沿板的中心线O2O1,仍以速率v0射人M、N之间,求粒子从磁场中射出的点到P点的距离.
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(18分)如图所示,真空中以为圆心,半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域的最下端与xoy坐标系的x轴相切于坐标原点O,圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切,在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场,电场强度E=1.0×105 N/C。现从坐标原点O沿xoy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子,粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m,已知粒子的比荷,不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力,求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小;
(2)沿y轴正方向射入磁场的粒子,在磁场和电场中运动的总时间;
(3)若将匀强电场的方向改为竖直向下,其它条件不变,则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差。
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如图所示,真空中以为圆心,半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域的最下端与xoy坐标系的x轴相切于坐标原点O,圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切,在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场,电场强度E=1.0×105 N/C。现从坐标原点O沿xoy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子,粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m,已知粒子的比荷,不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力,求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小;
(2)沿y轴正方向射入磁场的粒子,在磁场和电场中运动的总时间;
(3)若将匀强电场的方向改为竖直向下,其它条件不变,则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差。
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某圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,现有两个不同的粒子a、b,以不同的速度同时由A点沿AO(O为圆心)方向射入圆形磁场区域,又同时由C点及B点分别射出磁场,其运动轨迹如图所示(虚线AB弧长等于磁场圆周长的,虚线AC弧长等于磁场圆周长的),粒子始终在纸面内运动,不计粒子重力。则下列说法正确的是
A. a、b粒子在磁场中的运动半径之比Ra:Rb=3:
B. a、b粒子在磁场中运动的周期之比Ta:Tb=3:4
C. a、b粒子的比荷之比
D. a、b粒子的速率之比
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某圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,现有两个不同的粒子a、b,以不同的速度同时由A点沿AO(O为圆心)方向射入圆形磁场区域,又同时由C点及B点分别射出磁场,其运动轨迹如图所示(虚线AB弧长等于磁场圆周长的,虚线AC弧长等于磁场圆周长的),粒子始终在纸面内运动,不计粒子重力。则下列说法正确的是
A. a、b粒子在磁场中的运动半径之比Ra:Rb=3:
B. a、b粒子在磁场中运动的周期之比Ta:Tb=3:4
C. a、b粒子的比荷之比
D. a、b粒子的速率之比
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(17分)如图所示,真空中有以O1为圆心,r为半径的圆形匀强磁场区域,坐标原点O为圆形磁场边界上的一点。磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。x=r的虚线右侧足够大的范围内有方向竖直向下、大小为E的匀强电场。从O点在纸面内向各个不同方向发射速率相同的质子,设质子在磁场中的偏转半径也为r,已知质子的电荷量为e,质量为m。求:
(1)质子射入磁场时的速度大小;
(2)速度方向沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间;
(3)速度方向与y轴正方向成37°角且与x轴正方向成127°角射入磁场的质子到达x轴时的位置坐标。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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