(18分)如图所示,平面直角坐标系xOy,P点在x轴上,xp=2L,Q点在负y轴上某处。第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,第Ⅱ象限内有一圆形区域与x、y轴分别相切于A、C两点,AO=L,第Ⅳ象限内有一未知的矩形区域(图中未画出),圆形区域和矩形区域内有相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面(图中未画出)。电荷量为+q、质量为m、速度大小为v0的粒子束a从A点沿y轴正方向发射,经过C点和P点;电荷量为-q、质量为m、速率为v0的粒子b,从Q点向与y轴成45°夹角方向发射,经过并离开矩形区域后与离开P点的粒子束a相碰,相碰时粒子速度方向相反。不计粒子的重力和粒子间相互作用力。求:
(1)圆形区域内磁场磁感应强度B的大小、方向;
(2)第Ⅰ象限内匀强电场的场强大小E;
(3)矩形区域的最小面积S。
高二物理解答题困难题
(18分)如图所示,平面直角坐标系xOy,P点在x轴上,xp=2L,Q点在负y轴上某处。第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,第Ⅱ象限内有一圆形区域与x、y轴分别相切于A、C两点,AO=L,第Ⅳ象限内有一未知的矩形区域(图中未画出),圆形区域和矩形区域内有相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面(图中未画出)。电荷量为+q、质量为m、速度大小为v0的粒子束a从A点沿y轴正方向发射,经过C点和P点;电荷量为-q、质量为m、速率为v0的粒子b,从Q点向与y轴成45°夹角方向发射,经过并离开矩形区域后与离开P点的粒子束a相碰,相碰时粒子速度方向相反。不计粒子的重力和粒子间相互作用力。求:
(1)圆形区域内磁场磁感应强度B的大小、方向;
(2)第Ⅰ象限内匀强电场的场强大小E;
(3)矩形区域的最小面积S。
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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。
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如图所示,在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴的有界匀强电场,方向如图。y轴上一点P的坐标为(0,L),有一电子以垂直于y轴的初速度v0从P点垂直射入电场中,并从A点射出,A点坐标为(2L,0)。已知电子的电量大小为e,质量为m,不计电子的重力。
(1)求匀强电场的场强大小;
(2)若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的感光胶片,Q点的坐标为(0,-L),求感光胶片上曝光点的横坐标x。
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如图所示,在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴的有界匀强电场,方向如图y轴上一点P的坐标为(0,L),有一电子以垂直于y轴的初速度从P点垂直射入电场中,并从A点射出,A点坐标为(2L,0)已知电子的电量大小为e,质量为m,不计电子的重力.
(1)求匀强电场的场强大小;
(2)若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的感光胶片,Q点的坐标为(0,-L),求感光胶片上曝光点的横坐标x.
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如图所示,在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴的有界匀强电场,方向如图y轴上一点P的坐标为(0,L),有一电子以垂直于y轴的初速度从P点垂直射入电场中,并从A点射出,A点坐标为(2L,0)已知电子的电量大小为e,质量为m,不计电子的重力.
(1)求匀强电场的场强大小;
(2)若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的感光胶片,Q点的坐标为(0,-L),求感光胶片上曝光点的横坐标x.
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(17分)如图所示的平面直角坐标系xoy,在第Ⅰ象限内有平行于轴的匀强电场,方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正三角形区域内有匀强电场,方向垂直于xoy平面向里,正三角形边长为L,且边与y轴平行。一质量为、电荷量为q的粒子,从y轴上的点,以大小为的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达点时速度的大小和方向;
(3)区域内磁场的磁感应强度的最小值。
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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正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场,方向垂直于xOy平面向里,正三角形边长为L,且ab边与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,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。
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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正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场,方向垂直于xOy平面向里,正三角形边长为L,且ab边与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,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。
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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正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场,方向垂直于xOy平面向里,正三角形边长为L,且ab边与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,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。
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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正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场,方向垂直于xOy平面向里,正三角形边长为L,且ab边与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,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。
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