高二物理解答题中等难度题
(12分)如图所示,在以O为圆心,半径为R的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。竖直平行正对放置的两金属板A、K连在电压可调的电路中。 S1、S2为A、K板上的两个小孔,且S1、S2和O在同一直线上,另有一水平放置的足够大的荧光屏D,O点到荧光屏的距离h。比荷(电荷量与质量之比)为k的带正电的粒子由S1进入电场后,通过S2射向磁场中心,通过磁场后落到荧光屏D上。粒子进入电场的初速度及其所受重力均可忽略不计。
(1)求粒子垂直打到荧光屏上M点时速度的大小。
(2)调节滑片P,使粒子打在荧光屏上Q点,MQ=h (如图所示),求此时A、K两极板间的电压。
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如图所示,在以O为圆心,半径为R的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外.竖直平行正对放置的两金属板A、K连在电压可调的电路中. S1、S2为A、K板上的两个小孔,且S1、S2和O在同一直线上,另有一水平放置的足够大的荧光屏D,O点到荧光屏的距离h.比荷(电荷量与质量之比)为k的带正电的粒子由S1进入电场后,通过S2射向磁场中心,通过磁场后落到荧光屏D上.粒子进入电场的初速度及其所受重力均可忽略不计.
(1)请分段描述粒子自S1到荧光屏D的运动情况.
(2)求粒子垂直打到荧光屏上P点时速度的大小;
(3)调节滑片P,使粒子打在荧光屏上Q点,PQ=h(如图所示),求此时A、K两极板间的电压.
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如图所示,在以O为圆心,半径为R=10cm的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.1T,方向垂直纸面向外。竖直平行放置的两金属板A、K相距d=20
mm,接在如图所示的电路中,电源电动势E=91V,内阻r=1Ω定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω,S1、S2为A、K板上的两个小孔,且S1、S2跟O点在垂直极板的同一直线上,
=2R。另有一水平放置的足够长的荧光屏D,O点跟荧光屏D之间的距离为H=2R。比荷为2×105C/kg的正离子流由S1进入电场后,通过S2向磁场中心射去,通过磁场后落到荧光屏D上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计。问:调节滑动变阻器滑片P的位置,正离子到达荧光屏的最大范围多大。
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如图,在以O为圆心、半径R=10cm的圆形区域内,有一个方向垂直于纸面向外的水平匀强磁场,磁感应强度B=0.1T.两金属极板A、K竖直平行放置,A、K 间的电压U=900V,S1、S2为A、K板上的两个小孔,且S1、S2和O处于垂直于极板的同一水平线上,在O点下方距离O点H=3R处有一块足够长的荧光屏D放置在水平面内.比荷为
2.0×106C/kg的离子流由S1进入电场,之后沿S2、O连线离开电场并在随后射入磁场,通过磁场后落到荧光屏上.离子进入电场的初速度、离子的重力、离子之间的相互作用力均可忽略不计.
(1)指出离子的电性.
(2)求离子到达荧光屏时的位置与P点的距离.(P点在荧光屏上处于O点的正下方)
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(14分)如图所示,真空中有以为圆心,半径为
的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为
,方向垂直于纸面向里,在
的虚线上方足够大的范围内,有方向水平向左的匀强电场,电场强度的大小为
,从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中的偏转半径也为
,已知质子的电荷量为
,质量为
,不计重力、粒子间的相互作用力及阻力的作用。求:
(1)质子射入磁场时速度的大小;(3分)
(2)沿与x轴正方向成角射入磁场的质子,到达y轴所需的时间以及到y轴的位置坐标。(11分)
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(14分)如图所示,真空中有以为圆心,半径为
的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为
,方向垂直于纸面向里,在
的虚线上方足够大的范围内,有方向水平向左的匀强电场,电场强度的大小为
,从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中的偏转半径也为
,已知质子的电荷量为
,质量为
,不计重力、粒子间的相互作用力及阻力的作用。求:
(1)质子射入磁场时速度的大小;(3分)
(2)沿与x轴正方向成角射入磁场的质子,到达y轴所需的时间以及到y轴的位置坐标。(11分)
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在以坐标原点为圆心、半径为
的圆形区域内,存在磁感应强度大小为
、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与
轴的交点
处以速度
沿
方向射入磁场,它恰好从磁场边界与
轴的交点
处沿
方向飞出.请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷
;
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在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、 方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为,该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度
多大?此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少?
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在以坐标原点 O为圆心、半径为 r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图17所示。 一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A处以速度 v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与 y轴的交点 C处沿+y方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m ;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为,该粒子仍从 A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度
多大?此次粒子在磁场中运动所用时间 t是多少?
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