如图所示,在直角坐标系xoy平面内,虚线MN平行与y轴,N点坐标(-l,0),MN与y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出)。现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行与x轴正方向的初速度射入电场,并从y轴上A点(0,0.5l)射出电场,此后,电子做匀速直线运动,进入磁场并从圆形有界磁场边界Q点射出,速度沿x轴负方向,不计电子重力。求:
(1)电子到达A点的速度。
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
(3)圆形有界匀强区域的最小面积S是多大。
高二物理计算题困难题
如图所示,在直角坐标系xoy平面内,虚线MN平行与y轴,N点坐标(-l,0),MN与y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出)。现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行与x轴正方向的初速度射入电场,并从y轴上A点(0,0.5l)射出电场,此后,电子做匀速直线运动,进入磁场并从圆形有界磁场边界Q点射出,速度沿x轴负方向,不计电子重力。求:
(1)电子到达A点的速度。
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
(3)圆形有界匀强区域的最小面积S是多大。
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示。在xOy平面直角坐标系内,y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.05T,虚线AC平行y轴,与y相距d=m,在x轴下方虚线与y轴所夹的区域存在如图所示的有界匀强电场,场强大小E=1V/m,方向与y轴成450角,比荷=102C/kg的带正电的粒子,从A(m,0)点静止释放.粒子所受重力不计.求:
(1)粒子从释放到离开磁场所用时间.
(2)粒子再次到达虚线AC时的纵坐标.
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,在第二象限内有平行于y轴的匀强电场,电场强度的大小为E,电场强度方向沿y轴正方向;在第三象限的正三角形PMN区域内有匀强磁场,方向垂直于xoy平面向外,正三角形边长为L,且PN边与y轴平行。现有一重力不计带负电的粒子,从y轴上的A点,以大小v0的速度沿x轴负方向射入电场,通过电场后从x轴负方向上的P点进入第三象限,且速度与x轴负方向夹角为,又经过磁场后从y轴负方向进入第四象限,且速度与y轴负方向夹角为 (已知+=, OP=2AO=4h).求:
(1)带电粒子的比荷 =?
(2)粒子到达P点时速度的大小和=?
(3)PMN区域内磁场的磁感应强度B的最小值;(以上3小题答案均用E、h、L、v0等表示)
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,在第二象限内有平行于y轴的匀强电场,电场强度的大小为E,电场强度方向沿y轴正方向;在第三象限的正三角形PMN区域内有匀强磁场,方向垂直于xoy平面向外,正三角形边长为L,且PN边与y轴平行。现有一重力不计带负电的粒子,从y轴上的A点,以大小v0的速度沿x轴负方向射入电场,通过电场后从x轴负方向上的P点进入第三象限,且速度与x轴负方向夹角为,又经过磁场后从y轴负方向进入第四象限,且速度与y轴负方向夹角为 (已知+=, OP=2AO=4h).求:
(1)带电粒子的比荷 =?
(2)粒子到达P点时速度的大小和=?
(3)PMN区域内磁场的磁感应强度B的最小值;(以上3小题答案均用E、h、L、v0等表示)
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,直角坐标系xOy位于竖直平面内,y轴竖直向上,第III象限内存在电场强度大小未知,方向沿x轴负方向的匀强电场,第IV象限内同时存在垂直纸面的匀强磁场和方向平行于y轴的匀强电场(图中未画出)。一带电小球从x轴上的M点由静止释放,沿着直线MP运动,图中=30°,经过P点后小球进入第IV象限,然后做圆周运动,从N点垂直于x轴进入第I象限,N点距O点的距离为d,重力加速度为g,根据以上信息,可以求出的物理量有:
A.第IV象限内电场强度的大小和方向
B.圆周运动的速度大小
C.小球在第IV象限运动的时间
D.磁感应强度的大小和方向
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,竖直平行正对放置的带电金属板A、B,B板中心的小孔正好位于平面直角坐标系xOy的O点;y轴沿竖直方向;在x>0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为;比荷为1×105 C/kg的带正电的粒子P从A板中心处静止释放,其运动轨迹恰好经过M(,1)点;粒子P的重力不计,试求:
(1)金属板AB之间的电势差UAB;
(2)若在粒子P经过O点的同时,在y轴右侧匀强电场中某点由静止释放另一带电微粒Q,使PQ恰能运动中相碰;假设Q的质量是P的2倍、带电情况与P相同;Q的重力及PQ之间的相互作用力均忽略不计;求粒子Q所有释放点的集合。
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如图所示,竖直平行正对放置的带电金属板A、B,B板中心的小孔正好位于平面直角坐标系xoy的O点,y轴沿竖直方向。在x>0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为;比荷的带正电的粒子P从A板中心处静止释放,其运动轨迹恰好经过M点;粒子P的重力不计,试求:
(1)金属板AB之间的电势差;
(2)若在粒子P经过O点的同时,在y轴右侧匀强电场中某点由静止释放的另一带电微粒Q,使粒子P、Q恰能在运动中相碰;假设Q的质量是P的2倍,带电情况与P相同;Q的重力及粒子P、Q之间的相互作用力均忽略不计,求:粒子Q释放点的位置横纵坐标x、y应满足的函数关系。
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如图所示,竖直平行正对放置的带电金属板A、B,B板中心的小孔正好位于平面直角坐标系xoy的O点,y轴沿竖直方向。在x>0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为;比荷的带正电的粒子P从A板中心处静止释放,其运动轨迹恰好经过M点;粒子P的重力不计,试求:
(1)金属板AB之间的电势差;
(2)若在粒子P经过O点的同时,在y轴右侧匀强电场中某点由静止释放的另一带电微粒Q,使粒子P、Q恰能在运动中相碰;假设Q的质量是P的2倍,带电情况与P相同;Q的重力及粒子P、Q之间的相互作用力均忽略不计,求:粒子Q释放点的位置横纵坐标x、y应满足的函数关系。
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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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