高三物理解答题中等难度题
(20分)如图所示,平面直角坐标系xOy的第二象限内存在场强大小为E,方向与x轴平行且沿x轴负方向的匀强电场,在第一、三、四象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。现将一挡板放在第二象限内,其与x,y轴的交点M、N到坐标原点的距离均为2L。一质量为m,电荷量绝对值为q的带负电粒子在第二象限内从距x轴为L、距y轴为2L的A点由静止释放,当粒子第一次到达y轴上C点时电场突然消失。若粒子重力不计,粒子与挡板相碰后电荷量及速度大小不变,碰撞前后,粒子的速度与挡板的夹角相等(类似于光反射时反射角与入射角的关系)。求:
(1)C点的纵坐标。
(2)若要使粒子再次打到档板上,磁感应强度的最大值为多少?
(3)磁感应强度为多大时,粒子从A点出发与档板总共相碰两次后到达C点?这种情况下粒子从A点出发到第二次到达C点的时间多长?
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(20分)如图所示,平面直角坐标系xOy的第二象限内存在场强大小为E,方向与x轴平行且沿x轴负方向的匀强电场,在第一、三、四象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。现将一挡板放在第二象限内,其与x,y轴的交点M、N到坐标原点的距离均为2L。一质量为m,电荷量绝对值为q的带负电粒子在第二象限内从距x轴为L、距y轴为2L的A点由静止释放,当粒子第一次到达y轴上C点时电场突然消失。若粒子重力不计,粒子与挡板相碰后电荷量及速度大小不变,碰撞前后,粒子的速度与挡板的夹角相等(类似于光反射时反射角与入射角的关系)。求:
(1)C点的纵坐标。
(2)若要使粒子再次打到档板上,磁感应强度的最大值为多少?
(3)磁感应强度为多大时,粒子从A点出发与档板总共相碰两次后到达C点?这种情况下粒子从A点出发到第二次到达C点的时间多长?
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如图,平面直角坐标系xoy·第象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内存在方向垂直纸面向外圆心标O'(2h,-2h),半径R=2h的圆形有界匀强磁场。现有一带电粒子质量为m,电荷量为+q,以速v0由y轴上y=h处的A点垂直y轴飞入第一象限并由x=2h处的C点进入有界磁场,在磁场中偏转900后飞离磁场(粒子重力不计、、、)
求:(1)电场强度E; (2)带电粒子进入磁场中的速度v的大小 ; (3)磁感应强度B
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(14分)如图所示,相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为Bo的匀强磁场;在xoy直角坐标平面内,第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场,第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电量为q的正离子(不计重力)以初速度Vo沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动。从P点垂直y轴进入第一象限,经过x轴上的A点射出电场,进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成45o角。求:
(1)金属板M、N间的电压U;
(2)离子运动到A点时速度V的大小和由P点运动到A点所需时间t;
(3)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC。
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如图所示,在坐标系xOy的第一象限内斜线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场,第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,在x轴负半轴上有一接收屏GD,GD=2OD=d,现有一带电粒子(不计重力)从y轴上的A点,以初速度v0水平向右垂直射入匀强磁场,恰好垂直OC射出,并从x轴上的P点(未画出)进入第四象限内的匀强磁场,粒子经磁场偏转后又垂直y轴进入匀强电场并被接收屏接收,已知OC与x轴的夹角为37°,OA=d,求:
(1)粒子的电性及比荷q/m;
(2)第四象限内匀强磁场的磁感应强度B′的大小;
(3)第三象限内匀强电场的电场强度E的大小范围。
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如图所示,在坐标系xOy的第一象限内斜线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场,第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,在x轴负半轴上有一接收屏GD,GD=2OD=d,现有一带电粒子(不计重力)从y轴上的A点,以初速度v0水平向右垂直射入匀强磁场,恰好垂直OC射出,并从x轴上的P点(未画出)进入第四象限内的匀强磁场,粒子经磁场偏转后又垂直y轴进入匀强电场并被接收屏接收,已知OC与x轴的夹角为37°,OA=d,求:
(1)粒子的电性及比荷q/m;
(2)第四象限内匀强磁场的磁感应强度B′的大小;
(3)第三象限内匀强电场的电场强度E的大小范围。
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如图14所示,在坐标系xoy的第一象限内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xoy面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一质量为m、带电荷量为的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限。已知P点坐标为(0,-2),Q点坐标为(4,0),不计粒子重力。求:
(1)求粒子过Q点时速度的大小。
(2)若磁感应强度的大小为一定值B,粒子将以垂直y轴的方向经H点进入第二象限,求B的大小及H点的坐标值;
(3)求粒子在第一象限内运动的时间t。
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如图所示,在坐标系xoy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xoy面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E. 一质量为、带电量为的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限,随即撤去电场,以后仅保留磁场。已知OP=d,OQ=2d,不计粒子重力。
(1)求粒子过Q点时速度的大小和方向。
(2)若磁感应强度的大小为一定值B0,粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限,求B0;
(3)若磁感应强度的大小为另一确定值,经过一段时间后粒子将再次经过Q点,且速度与第一次过Q点时相同,求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间。
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