如图所示平自直角垫标系xOy,在直角三角形ABC区域内分布有匀强磁场,磁感应强度为,方向垂直纸面向外。其中,∠CAB=60º,AB边长为a且平行于x轴,C点坐标为(-,0),其右边界BC所在直线为MN,在-≤x≤0的范围内分布有沿x轴正方向的匀强电场,场强为。在x≥0且y≤k(k>0)的范围内分布有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为。现有一个质子,以速度从A点垂直于磁场射入三角形ABC,并刚好沿y轴负方向从C点飞入电场中。已知质子的电量为e,质量为m,求:
(1)的大小;
(2)质子经过有侧磁场区域后第二次穿过y轴,若能到达边界MN且与点C距离最远,满足该条件的k值。
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如图所示平自直角垫标系xOy,在直角三角形ABC区域内分布有匀强磁场,磁感应强度为,方向垂直纸面向外。其中,∠CAB=60º,AB边长为a且平行于x轴,C点坐标为(-,0),其右边界BC所在直线为MN,在-≤x≤0的范围内分布有沿x轴正方向的匀强电场,场强为。在x≥0且y≤k(k>0)的范围内分布有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为。现有一个质子,以速度从A点垂直于磁场射入三角形ABC,并刚好沿y轴负方向从C点飞入电场中。已知质子的电量为e,质量为m,求:
(1)的大小;
(2)质子经过有侧磁场区域后第二次穿过y轴,若能到达边界MN且与点C距离最远,满足该条件的k值。
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如图所示,在 xoy 直角坐标系中,第Ⅰ象限内边长为 L 的正方形区域分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B;第Ⅱ象限内分布着沿 y 轴正方向的以 y=L 为边界的匀强电场,电场强度为 E。粒子源 P 可以在第四象限内沿平行 x 轴方向来回移动,它可以产生初速度为零。带电荷量为+q、质量为m 的粒子,同时能使这些粒子经过电压 U 加速,加速后的粒子垂直 x 轴进入磁场区域,假设粒子进入磁场时与 x 轴的交点坐标为(x,0),且0<x<L,加速电压 U 与横坐标 x2 的关系图象如图所示,不计粒子重力。
(1)求粒子进入磁场的速度大小与 x 的关系式
(2)推导粒子在磁场中作圆周运动的半径与 x 的关系式并求出粒子在磁场的运动时间
(3)求粒子离开电场时的偏转角的正切值与粒子在磁场入射点的 x 坐标的关系式
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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(0,4a/3).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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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域△ABC,A点坐标为(0,3a),C点坐标为(0,﹣3a),B点坐标为(,-3a).在直角坐标系xOy的第一象限内,加上方向沿y轴正方向、场强大小为E=Bv0的匀强电场,在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏,其与x轴的交点为Q.粒子束以相同的速度v0由O、C间的各位置垂直y轴射入,已知从y轴上y=﹣2a的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O点.忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力.
(1)求粒子的比荷;
(2)求粒子束射入电场的纵坐标范围;
(3)从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q点最远?求出最远距离.
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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域△ABC,A点坐标为(0,3a),C点坐标为(0,-3a),B点坐标为()。在直角坐标系xOy的第一象限内,加上方向沿y轴正方向、场强大小为的匀强电场,在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏,其与x轴的交点为Q。粒子束以相同的速度由O、C间的各位置垂直y轴射入,已知从y轴上y=-2a的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O点。忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力。
(1)求粒子的比荷;
(2)求粒子束射入电场的纵坐标范围;
(3)从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q点最远?求出最远距离。
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如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域△ABC,A点坐标为(0,3a),C点坐标为(0,-3a),B点坐标为()。在直角坐标系xOy的第一象限内,加上方向沿y轴正方向、场强大小为的匀强电场,在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏,其与x轴的交点为Q。粒子束以相同的速度由O、C间的各位置垂直y轴射入,已知从y轴上y=-2a的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O点。忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力。
(1)求粒子的比荷;
(2)求粒子束射入电场的纵坐标范围;
(3)从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q点最远?求出最远距离。
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如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域Ⅰ和Ⅱ,充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅰ的磁感应强度大小为B0,区域Ⅱ的磁感应强度大小可调, C点坐标为(4L,3L),M点为OC的中点。质量为m带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场Ⅱ中,速度大小为,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场。
(1)若粒子无法进入区域Ⅰ中,求区域Ⅱ磁感应强度大小范围;
(2)若粒子恰好不能从AC边射出,求区域Ⅱ磁感应强度大小;
(3)若粒子能到达M点,求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小的所有可能值。
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如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域Ⅰ和Ⅱ,充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅰ的磁感应强度大小为B0,区域Ⅱ的磁感应强度大小可调, C点坐标为(4L,3L),M点为OC的中点。质量为m带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场Ⅱ中,速度大小为,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场。
(1)若粒子无法进入区域Ⅰ中,求区域Ⅱ磁感应强度大小范围;
(2)若粒子恰好不能从AC边射出,求区域Ⅱ磁感应强度大小;
(3)若粒子能到达M点,求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小的所有可能值。
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如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域Ⅰ和Ⅱ,充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅰ的磁感应强度大小为B0,区域Ⅱ的磁感应强度大小可调, C点坐标为(4L,3L),M点为OC的中点。质量为m带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场Ⅱ中,速度大小为,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场。
(1)若粒子无法进入区域Ⅰ中,求区域Ⅱ磁感应强度大小范围;
(2)若粒子恰好不能从AC边射出,求区域Ⅱ磁感应强度大小;
(3)若粒子能到达M点,求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小的所有可能值。
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如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域Ⅰ和Ⅱ,充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅰ的磁感应强度大小为B0,区域Ⅱ的磁感应强度大小可调, C点坐标为(4L,3L),M点为OC的中点。质量为m带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场Ⅱ中,速度大小为,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场。
(1)若粒子无法进入区域Ⅰ中,求区域Ⅱ磁感应强度大小范围;
(2)若粒子恰好不能从AC边射出,求区域Ⅱ磁感应强度大小;
(3)若粒子能到达M点,求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小的所有可能值。
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