(12分)如图所示,在直角坐标系的第二象限和第四象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-3T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。一质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=+3.2×10-19C的带电粒子(带电粒子重力不计),由静止开始经加速电压U=1250V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M(-4,)m处平行于x轴向右运动,并先后通过两个匀强磁场区域。
(1)求带电粒子在磁场中的运动半径;(结果保留根号)
(2)在图中画出从直线x=-4m到直线x=4m之间带电粒子的运动轨迹;
(3)求出带电粒子在两个磁场区域偏转所用的时间。
高二物理计算题简单题
(12分)如图所示,在直角坐标系的第二象限和第四象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-3T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。一质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=+3.2×10-19C的带电粒子(带电粒子重力不计),由静止开始经加速电压U=1250V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M(-4,)m处平行于x轴向右运动,并先后通过两个匀强磁场区域。
(1)求带电粒子在磁场中的运动半径;(结果保留根号)
(2)在图中画出从直线x=-4m到直线x=4m之间带电粒子的运动轨迹;
(3)求出带电粒子在两个磁场区域偏转所用的时间。
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如图所示直角坐标系中,矩形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=5.0×10-2T;第一象限内有沿方向的匀强电场,电场强度大小为N/C。已知矩形区域边长为0.60m,ab边长为0.20m。在边中点处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为m/s的某种带正电粒子,带电粒子质量kg,电荷量C,不计粒子重力,求:(计算结果保留两位有效数字)
(1)粒子在磁场中运动的半径;
(2)从轴上射出的粒子中,在磁场中运动的最短路程为多少?
(3)放射源沿-方向射出的粒子,从射出到从轴离开所用的时间。
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在如图所示的直角坐标系xoy中,矩形区域oabc内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=5.0×10﹣2T;第一象限内有沿﹣y方向的匀强电场,电场强度大小为E=1.0×105N/C.已知矩形区域oa边长为0.60m,ab边长为0.20m.在bc边中点N处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为υ=2.0×106m/s的某种带正电粒子,带电粒子质量m=1.6×10﹣27kg,电荷量为q=+3.2×10﹣19kg,不计粒子重力,求:(计算结果保留两位有效数字)
(1)粒子在磁场中运动的半径;
(2)从x轴上射出的粒子中,在磁场中运动的最短路程为多少?
(3)放射源沿﹣x方向射出的粒子,从射出到从y轴离开所用的时间.
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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=2.0 T。一质量为m=5.0×10-8 kg、电量为q=1. 0×10-6 C的带电粒子从P点沿图示方向以v=20 m/s的速度进入磁场,从x轴上的Q点离开磁场(Q点未画出)。已知OP=30 cm,(粒子重力不计,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:
(1) OQ的距离;
(2) 若粒子不能进入x轴上方,求磁感应强度B′满足的条件。
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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=2.0 T。一质量为m=5.0×10-8 kg、电量为q=1.0×10-6 C的带电粒子从P点沿图示方向以v=20 m/s的速度进入磁场,从x轴上的Q点离开磁场(Q点未画出)。已知OP=30 cm,(粒子重力不计,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:
(1)OQ的距离;
(2)若粒子不能进入x轴上方,求磁感应强度B′满足的条件。
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如图,在平面直角坐标系xoy的第四象限区域都有沿方向的匀强电场。在第一象限的某个长方形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,其下边界在x轴上,左边界在y轴上。一质量为m、电荷量为的带电微粒重力不计,以初速度从图中的P点沿方向进入电场,通过x轴上的Q点时速度为,PQ间沿方向的距离为L,带电微粒进入第一象限后,由于磁场的作用,该微粒再次通过x轴时,恰好沿方向经过原点求:
匀强电场的电场强度E的大小。
微粒在磁场中运动的轨迹半径及微粒从P到O运动的时间。
在xoy平面内长方形磁场区域的最小面积。
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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二象限内有平行于y轴的匀强电场,电场强度为E,方向沿y轴负方向,在第四象限的区域有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子所受的重力),从坐标为(-8h,3h)的P点以一定的初速度沿平行于x轴正方向射入电场,通过坐标原点O进入第四象限,在经过磁场运动后垂直于边界y=-d(图中虚线)离开磁场。求:
(1)带电粒子在O点的速度大小及方向;
(2)d与h的关系;
(3)带电粒子从P点进入电场到射出磁场的总时间t。
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如图,在平面直角坐标系xoy内,第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E;第四象限某一区域内存在垂直于坐标平面向外的圆形有界匀强磁场.现有一重力不计的带正电的粒子,从M(0,)点,以速度v0垂直于y轴射入电场,刚好经过P(2h,0)点进入第四象限,经过圆形有界匀强磁场某一区域,最后从圆形有界匀强磁场的边界Q(2h,-3h)点以垂直于y轴的方向射出该磁场.求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)满足题设条件圆形有界匀强磁场的最小面积.
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如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限中分布着方向向里垂直纸面的匀强磁场.一个质量为m、带电+q的微粒,在A点(0,3)以初速度v0=120m/s平行x轴射入电场区域,然后从电场区域进入磁场,又从磁场进入电场,并且先后只通过x轴上的p点(6,0)和Q点(8,0)各一次.已知该微粒的比荷为=102C/kg,微粒重力不计,求:
(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小;
(2)求出微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角,并画出带电微粒在电磁场中由A至Q的运动轨迹;
(3)电场强度E和磁感强度B的大小.
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如图甲所示,直角坐标系xoy的第二象限有一半径为R=a的圆形区域,圆形区域的圆心O1坐标为(﹣a,a),与坐标轴分别相切于P点和N点,整个圆形区域内分布有磁感应强度大小为B的匀强磁场,其方向垂直纸面向里(图中未画出).带电粒子以相同的速度在纸面内从P点进入圆形磁场区域,速度方向与x轴负方向成θ角,当粒子经过y轴上的M点时,速度方向沿x轴正方向,已知M点坐标为(0,).带电粒子质量为m、带电量为﹣q.忽略带电粒子间的相互作用力,不计带电粒子的重力,求:
(1)带电粒子速度v大小和cosθ值;
(2)若带电粒子从M点射入第一象限,第一象限分布着垂直纸面向里的匀强磁场,已知带电粒子在该磁场的一直作用下经过了x轴上的Q点,Q点坐标为(a,0),该磁场的磁感应强度B′大小为多大?
(3)若第一象限只在y轴与直线x=a之间的整个区域内有匀强磁场,磁感应强度大小仍为B.方向垂直纸面,磁感应强度B随时间t变化(B﹣t图)的规律如图乙所示,已知在t=0时刻磁感应强度方向垂直纸面向外,此时某带电粒子刚好从M点射入第一象限,最终从直线x=a边界上的K点(图中未画出)穿出磁场,穿出磁场时其速度方向沿x轴正方向(该粒子始终只在第一象限内运动),则K点到x轴最大距离为多少?要达到此最大距离,图乙中的T值为多少?
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