如图所示,水平方向的圆形磁场区域与竖直边界MN相切于C点,磁场半径为R,C点与磁场圆心O等高。边界PQ、荧光屏GH均与MN平行,且MN与PQ之间间距为,PQ与GH之间的间距为R。在PQ、GH间存在竖直向下的匀强电场,电场强度。现从O点正下方的A点同时垂直磁场方向射入两个相同的带电粒子1和2,它们的质量为m,电量为+q,速度大小均为v0;粒子1的速度方向指向O点,粒子2的速度方向与AO成300夹角斜向右上方。粒子1恰能从C点射出磁场。粒子视为质点,在图示平面内运动,电荷量保持不变,不计空气阻力、重力,忽略边缘效应。
(1)求圆形磁场的磁感应强度B;
(2)求两粒子从进入磁场到荧光屏所用时间之差Δt;
(3)若在OA右侧磁场外空间到PQ之间加一个水平向右的匀强电场E/=kE,(其中k>0),试分析是否存在某个k,使两粒子能打在荧光屏的同一点。若存在,求k的值;若不存在,说明理由。
高三物理解答题困难题
如图所示,水平方向的圆形磁场区域与竖直边界MN相切于C点,磁场半径为R,C点与磁场圆心O等高。边界PQ、荧光屏GH均与MN平行,且MN与PQ之间间距为,PQ与GH之间的间距为R。在PQ、GH间存在竖直向下的匀强电场,电场强度。现从O点正下方的A点同时垂直磁场方向射入两个相同的带电粒子1和2,它们的质量为m,电量为+q,速度大小均为v0;粒子1的速度方向指向O点,粒子2的速度方向与AO成300夹角斜向右上方。粒子1恰能从C点射出磁场。粒子视为质点,在图示平面内运动,电荷量保持不变,不计空气阻力、重力,忽略边缘效应。
(1)求圆形磁场的磁感应强度B;
(2)求两粒子从进入磁场到荧光屏所用时间之差Δt;
(3)若在OA右侧磁场外空间到PQ之间加一个水平向右的匀强电场E/=kE,(其中k>0),试分析是否存在某个k,使两粒子能打在荧光屏的同一点。若存在,求k的值;若不存在,说明理由。
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如图所示, PQ为一竖直放置的荧光屏,一半径为R的圆形磁场区域与荧光屏相切于O点,磁场的方向垂直纸面向里且磁感应强度大小为B,图中的虚线与磁场区域相切,在虚线的上方存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为E,在O点放置一粒子发射源,能向右侧180°角的范围发射一系列的带正电的粒子,粒子的质量为m、电荷量为q,经测可知粒子在磁场中的轨道半径为R,忽略粒子的重力及粒子间的相互作用。求:
(1)如图,当粒子的发射速度方向与荧光屏成60°角时,该带电粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为多少?粒子到达荧光屏的位置距O点的距离为多大?
(2)从粒子源发射出的带电粒子到达荧光屏时,距离发射源的最远距离应为多少?
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如图所示, PQ为一竖直放置的荧光屏,一半径为R的圆形磁场区域与荧光屏相切于O点,磁场的方向垂直纸面向里且磁感应强度大小为B,图中的虚线与磁场区域相切,在虚线的上方存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为E,在O点放置一粒子发射源,能向右侧180°角的范围发射一系列的带正电的粒子,粒子的质量为m、电荷量为q,经测可知粒子在磁场中的轨道半径为R,忽略粒子的重力及粒子间的相互作用。求:
(1)如图,当粒子的发射速度方向与荧光屏成60°角时,该带电粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为多少?粒子到达荧光屏的位置距O点的距离为多大?
(2)从粒子源发射出的带电粒子到达荧光屏时,距离发射源的最远距离应为多少?
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空间中有一直角坐标系,其第一象限在圆心为、半径为R、边界与x轴和y轴相切的圆形区域内,有垂直于纸面向里的匀强磁场图中未画出,磁感应强度大小为B;第二象限中存在方向竖直向下的场强为E的匀强电场。现有一群质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从圆形区域边界与x轴的切点A处沿纸面上的不同方向射入磁场中,如图所示。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径均为R,其中沿方向射入的粒子恰好到达x轴上的N点,不计粒子的重力和它们之间的相互作用,求:
粒子射入磁场时的速度大小及ON间的距离;
速度方向与夹角为斜向右上方的粒子到达y轴距O点的距离;
速度方向与夹角为斜向右上方的粒子到达x轴的时间。
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空间中有一直角坐标系,其第一象限在圆心为、半径为R、边界与x轴和y轴相切的圆形区域内,有垂直于纸面向里的匀强磁场图中未画出,磁感应强度大小为B;第二象限中存在方向竖直向下的场强为E的匀强电场。现有一群质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从圆形区域边界与x轴的切点A处沿纸面上的不同方向射入磁场中,如图所示。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径均为R,其中沿方向射入的粒子恰好到达x轴上的N点,不计粒子的重力和它们之间的相互作用,求:
粒子射入磁场时的速度大小及ON间的距离;
速度方向与夹角为斜向右上方的粒子到达y轴距O点的距离;
速度方向与夹角为斜向右上方的粒子到达x轴的时间。
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空间中有一直角坐标系,其第一象限中在圆心为O1、半径为R、边界与x轴和y轴相切的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为B,第二象限中存在方向竖直向下的匀强电场。现有一群质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从圆形区域边界与x轴的切点A处沿纸面上的不同方向射入磁场中,如图所示。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径均为R,其中沿AO1方向射入的粒子恰好到达x轴上与O点距离为2R的N点。不计粒子的重力和它们之间的相互作用。求:
(1)粒子射入磁场时的速度大小及电场强度的大小;
(2)速度方向与AO1夹角为60°(斜向右上方)的粒子到达x轴所用的时间。
高三物理计算题简单题查看答案及解析
空间中有一直角坐标系,其第一象限中在圆心为O1、半径为R、边界与x轴和y轴相切的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小为B,第二象限中存在方向竖直向下的匀强电场。现有一群质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从圆形区域边界与x轴的切点A处沿纸面上的不同方向射入磁场中,如图所示。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径均为R,其中沿AO1方向射入的粒子恰好到达x轴上与O点距离为2R的N点。不计粒子的重力和它们之间的相互作用。求:
(1)粒子射入磁场时的速度大小及电场强度的大小;
(2)速度方向与AO1夹角为60°(斜向右上方)的粒子到达x轴所用的时间。
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示为圆形匀强磁场,圆心为O,半径为R,磁场方向垂直纸面向里,一不计重力的粒子从边界的P点以指向圆心的水平初速度垂直磁场方向射入,从边界的Q点射出时速度方向偏转了90°;现将圆形磁场区域内的磁场换成场强为E的匀强电场,E的方向平行于OQ,该粒子以同样的初速度从P点射入电场,仍从Q点射出,已知粒子的质量为m,电荷量为q,则下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. E的方向由Q指向O
C. 磁感应强度
D. 匀强电场对带电粒子做的功等于粒子初动能的4倍
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如图所示,在xOy平面内第Ⅱ象限有沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为 N/C。y轴右侧有一个边界为圆形的匀强磁场区域,圆心O′位于x轴上,半径为r=0.02 m,磁场最左边与y轴相切于O点,磁场方向垂直纸面向里。第Ⅰ象限内与x轴相距为 m处,有一平行于x轴长为l=0.04 m的屏PQ,其左端P离y轴的距离为0.04 m。一比荷为C/kg带正电的粒子,从电场中的M点以初速度m/s垂直于电场方向向右射出,粒子恰能通过y轴上的N点。已知M点到y轴的距离为s=0.01 m,N点到O点的距离为 m,不计粒子的重力。求:
(1)粒子通过N点时的速度大小与方向;
(2)要使粒子打在屏上,则圆形磁场区域内磁感应强度应满足的条件;
(3)若磁场的磁感应强度为T,且圆形磁场区域可上下移动,则粒子在磁场中运动的最长时间。
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