如图所示,在平面直角坐标系xOy第一象限内分布有垂直xOy向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.5×10-2 T.在第二象限紧贴y轴并垂直y轴放置一对平行金属板MN,极板间距d=0.4 m,MN中心轴线离x轴0.3 m.极板与左侧电路相连接,通过移动滑动头P可以改变极板MN间的电压。a、b为滑动变阻器的最下端和最上端(滑动变阻器的阻值分布均匀),a、b两端所加电压U=1×102 V。在MN中心轴线上距y轴距离为L=0.4 m处,有一粒子源S沿x轴正方向连续射出比荷为=4.0×106 C/kg,速度为v0=2.0×104 m/s带正电的粒子,粒子经过y轴进入磁场,经过磁场偏转后射出磁场而被收集(忽略粒子的重力和粒子之间的相互作用).
(1)当滑动头P在a端时,求粒子在磁场中做圆周运动的半径R0;
(2)当滑动头P在ab正中间时,求粒子射入磁场时速度的大小;
(3)滑动头P的位置不同则粒子在磁场中运动的时间也不同,求粒子在磁场中运动的最长时间.
高二物理计算题困难题
如图所示,在平面直角坐标系xOy第一象限内分布有垂直xOy向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.5×10-2 T.在第二象限紧贴y轴并垂直y轴放置一对平行金属板MN,极板间距d=0.4 m,MN中心轴线离x轴0.3 m.极板与左侧电路相连接,通过移动滑动头P可以改变极板MN间的电压。a、b为滑动变阻器的最下端和最上端(滑动变阻器的阻值分布均匀),a、b两端所加电压U=1×102 V。在MN中心轴线上距y轴距离为L=0.4 m处,有一粒子源S沿x轴正方向连续射出比荷为=4.0×106 C/kg,速度为v0=2.0×104 m/s带正电的粒子,粒子经过y轴进入磁场,经过磁场偏转后射出磁场而被收集(忽略粒子的重力和粒子之间的相互作用).
(1)当滑动头P在a端时,求粒子在磁场中做圆周运动的半径R0;
(2)当滑动头P在ab正中间时,求粒子射入磁场时速度的大小;
(3)滑动头P的位置不同则粒子在磁场中运动的时间也不同,求粒子在磁场中运动的最长时间.
高二物理计算题困难题查看答案及解析
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
(10分)如图,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴正半轴上y = h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x = 2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求
(1)电场强度大小E ;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t。
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,大小相等的匀强磁场分布在直角坐标系的四个象限里,相邻象限的磁感强度B的方向相反,均垂直于纸面,现在一闭合扇形线框OABO,以角速度ω绕Oz轴在xOy平面内匀速转动,那么在它旋转一周的过程中(从图中所示位置开始计时),线框内感应电动势与时间的关系图线是:
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,大小相等的匀强磁场分布在直角坐标系的四个象限里,相邻象限的磁感强度B的方向相反,均垂直于纸面,现在一闭合扇形线框OABO,以角速度ω绕Oz轴在xOy平面内匀速转动,那么在它旋转一周的过程中(从图中所示位置开始计时),线框内感应电动势与时间的关系图线是:
高二物理选择题简单题查看答案及解析
如图所示,在xOy直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场,第四象限有垂直坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B,直角扇形导线框半径为l、总电阻为R,在坐标平面内绕坐标原点O以角速度ω匀速转动。线框从图中所示位置开始转动一周的过程中,线框内感应电流的有效值是()
A. B.
C. D.
高二物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在直角坐标系xOy的第Ⅱ象限整个区域内,存在着沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场,在第Ⅳ象限整个区域内存在着方向垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。从电场中P(-L,2L)、Q(-L,L/8)两点连线上各处,沿x轴正方向同时射入许多质量为m、电荷量为q的带正电粒子,结果所有粒子都从坐标原点O进入磁场。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,求:
(1)粒子从射入到全部通过O点所用的时间t0。
(2)这些粒子从x轴上射出磁场时,所经过区域的宽度△d。
高二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I象限内有平行于x轴的匀强电场,方向沿+x轴方向,在第II象限的三角形PQM区域(含边界)内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直xOy平面向里。一个带负电的粒子总是从P点沿+y轴方向射入磁场。已知P点坐标为(-L,0),Q点坐标为(-L,L),M点坐标为(0,L),粒子质量为m,电荷量为-q,不计粒子重力。
(1)若粒子从P点射入的速度大小为qLB/m,求粒子从P点射入到刚离开磁场这段时间内平均速度的大小和方向。
(2)若粒子从P点射入后,最终能从x轴上的P、O点间射出,这粒子从P点射入的最大速度为多少?
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
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轴正方向;在第Ⅳ象限有间隔的方向相反的有界匀强磁场,方向垂直于xOy平面,宽度均为L,且磁场边界与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,经磁场Ⅰ区后垂直边界进入磁场Ⅱ区,最终从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,不计粒子所受的重力.
(1)求电场强度E的大小;
(2)求粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)若磁场Ⅰ区的磁感应强度大小为B,求磁场Ⅱ区的磁感应强度的最小值和此时粒子进入第Ⅲ象限的位置坐标.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图直角坐标系xOy的一、三象限内有匀强磁场,方向均垂直于坐标平面向里,第一象限内的磁感应强度大小为2B,第三象限内的磁感应强度大小为B。现将由两条半径半径为和四分之一圆弧组成的导线框OPM绕过O点且垂直坐标平面的轴在纸面内以角速度逆时针匀速转动,导线框回路总电阻为R。在线框匀速转动的过程中
A. 线框中感应电流的方向总是顺时针方向 B. 圆弧段PM始终不受安培力
C. 线框中感应电流最大值为 D. 线框产生的总热量为
高二物理单选题困难题查看答案及解析