高三物理解答题中等难度题
如图,在直角坐标系xoy中,点M(0,1)处不断向+y方向发射出大量质量为m、带电量为-q的粒子,粒子的初速度大小广泛分布于零到v0之间。已知这些粒子此后所经磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,所有粒子都沿+x方向经过b区域,都沿-y的方向通过点N(3,0)。
(1)通过计算,求出符合要求的磁场范围的最小面积;
(2)若其中速度为k1v0和k2v0的两个粒子同时到达N点(1>k1>k2>0),求二者发射的时间差。
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如图,在直角坐标系xoy中,点M(0,1)处不断向+y方向发射出大量质量为m、带电量为-q的粒子,粒子的初速度大小广泛分布于零到v0之间。已知这些粒子此后所经磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,所有粒子都沿+x方向经过b区域,都沿-y的方向通过点N(3,0)。
(1)通过计算,求出符合要求的磁场范围的最小面积;
(2)若其中速度为k1v0和k2v0的两个粒子同时到达N点(1>k1>k2>0),求二者发射的时间差。
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如图所示,在直角坐标系xOy中,点M(0,1)处不断向+y方向发射大量质量为m、电量为-q的粒子,粒子的初速度大小在之间。这些粒子所经磁场的磁感强度大小为B,方向垂直纸面向里,求:
⑴速度为v0的粒子在磁场中运动的轨迹半径;
⑵若所有粒子都沿+x方向穿过b区域,均沿-y方向通过点N(3,0),求符合要求的磁场范围的最小面积,并在所给的坐标系中画出粒子运动轨迹的示意图。
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如图所示的xOy平面内,坐标原点O处有一正粒子源,可以向y轴右侧发射出大量同种带电粒子,粒子的质量为m,电荷量为q,所有粒子的初速度大小均为v0,其方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。y轴右侧有一直线PQ,PQ与y轴相距为d,y轴与直线PQ区域内有平行x轴向右范围足够大的匀强电场,电场强度大小E=,在PQ的右侧有矩形区域的匀强磁场,其右侧边界为MN,磁感应强度大小B=,磁场方向垂直于xOy平面向里。不计粒子间的相互作用,不计粒子重力。
(1)求沿x轴正方向入射的粒子第一次到达PQ的速度及其所用的时间;
(2)若矩形磁场沿y轴方向上足够长,要求所有的粒子均能到达MN,求MN与PQ间的最大距离△x;
(3)欲使沿y轴负方向射入的粒子经电磁场后能回到y轴且距离原点O最远,求矩形磁场区域的最小面积。
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如图所示,在轴上方存在垂直xoy平面向外的匀强磁场,坐标原点O处有一粒子源,可向x轴和x轴上方的各个方向不断地发射速度大小均为v,质量为m、带电量为q的同种带电粒子。在x轴上距离原点处垂直于x轴放置一个长度为、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P(粒子一旦打在金属板P上,其速度立即变为0)。现观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打的薄金属板的上端,且速度方向与y轴平行,不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)求被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值;
(3)若在y轴上另放置一能接收带电粒子的挡板,使薄金属板P右侧不能接收到带电粒子,试确定挡板的最小长度和放置的位置坐标。
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如图所示,在轴上方存在垂直xoy平面向外的匀强磁场,坐标原点O处有一粒子源,可向x轴和x轴上方的各个方向不断地发射速度大小均为v,质量为m、带电量为q的同种带电粒子。在x轴上距离原点处垂直于x轴放置一个长度为、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P(粒子一旦打在金属板P上,其速度立即变为0)。现观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打的薄金属板的上端,且速度方向与y轴平行,不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)求被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值;
(3)若在y轴上另放置一能接收带电粒子的挡板,使薄金属板P右侧不能接收到带电粒子,试确定挡板的最小长度和放置的位置坐标。
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如图所示,在轴上方存在垂直xoy平面向外的匀强磁场,坐标原点O处有一粒子源,可向x轴和x轴上方的各个方向不断地发射速度大小均为v,质量为m、带电量为q的同种带电粒子。在x轴上距离原点处垂直于x轴放置一个长度为、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P(粒子一旦打在金属板P上,其速度立即变为0)。现观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打的薄金属板的上端,且速度方向与y轴平行,不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)求被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值;
(3)若在y轴上另放置一能接收带电粒子的挡板,使薄金属板P右侧不能接收到带电粒子,试确定挡板的最小长度和放置的位置坐标。
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