如图所示,半径足够大的两半圆形区域I和II中存在与纸面垂直的匀强磁场,两半圆形的圆心分别为O、,两条直径之间有一宽度为d的矩形区域,区域内加上电压后形成一匀强电场.一质量为m,电荷量为+q的带电粒子(不计重力),以初速度v0从M点沿与直径成30°角的方向射入区域I,而后从N点沿与直径垂直的方向进入电场,N点与M点间的距离为L0,粒子第一次离开电场时的速度为2v0,随后将两直径间的电压调为原来的2倍,粒子又两进两出电场,最终从P点离开区域II.已知P点与圆心为的直径间的距离为L,与最后一次进入区域II时的位置相距,求:
(1)区域I内磁感应强度B1的大小与方向;
(2)矩形区域内原来的电压和粒子第一次在电场中运动的时间;
(3)大致画出粒子整个运动过程的轨迹,并求出区域II内磁场的磁感应强度B2的大小;
(4)粒子从M点运动到P点的时间.
高三物理解答题困难题
如图所示,半径足够大的两半圆形区域I和II中存在与纸面垂直的匀强磁场,两半圆形的圆心分别为O、,两条直径之间有一宽度为d的矩形区域,区域内加上电压后形成一匀强电场.一质量为m,电荷量为+q的带电粒子(不计重力),以初速度v0从M点沿与直径成30°角的方向射入区域I,而后从N点沿与直径垂直的方向进入电场,N点与M点间的距离为L0,粒子第一次离开电场时的速度为2v0,随后将两直径间的电压调为原来的2倍,粒子又两进两出电场,最终从P点离开区域II.已知P点与圆心为的直径间的距离为L,与最后一次进入区域II时的位置相距,求:
(1)区域I内磁感应强度B1的大小与方向;
(2)矩形区域内原来的电压和粒子第一次在电场中运动的时间;
(3)大致画出粒子整个运动过程的轨迹,并求出区域II内磁场的磁感应强度B2的大小;
(4)粒子从M点运动到P点的时间.
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如图所示,x轴正方向有以(0,0.10m)为圆心、半径为r=0.10m的圆形磁场区域,磁感应强度B=2.0×10-3T,方向垂直纸面向里。PQ为足够大的荧光屏,在MN和PQ之间有方向竖直向下、宽度为2r的匀强电场(MN与磁场的右边界相切)。粒子源中有带正电的粒子不断地由静止电压U=800V的加速电场加速。粒子经加速后,沿x轴正方向从坐标原点O射入磁场区域,再经电场作用恰好能垂直打在荧光屏PQ上,粒子重力不计。粒子的比荷为=1.0×1010C/kg,。求:
(1)粒子离开磁场时速度方向与x轴正方向夹角的正切值。
(2)匀强电场的电场强度E的大小。
(3)将粒子源和加速电场整体向下平移一段距离d(d<r),粒子沿平行于x轴方向进入磁场且在磁场中运动时间最长。求粒子在匀强磁场和匀强电场中运动的总时间(计算时π取3)。
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如图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U,两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里。图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。一正离子沿平行于金属板面、从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出。已知速度的偏向角为θ=90°,不计重力。求:
(1)离子速度v的大小;
(2)离子的比荷q/m。
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右图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为V;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里,图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径EF方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的G点射出,已知弧所对应的圆心角为。不计重力,求:
(1)离子速度的大小;
(2)离子的质量。
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右图中左边有一对平行金属板,两板相距为d.电压为V;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里。图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于全属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径EF方向射入磁场区域,最后从圆形区城边界上的G点射出.已知弧所对应的圆心角为,不计重力.求
(1)离子速度的大小;
(2)离子的质量.
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如图所示,空间存在垂直于纸面的均匀磁场,在半径为a的圆形区域内、外,磁场方向相反,磁感强度的大小均为B.一半径为b,电阻为R的圆形导线环放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合.在内外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中,通过导线截面的电量q=.
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如图所示,在一半径为R的圆形区域内有垂直纸面方向的匀强磁场,O为圆形区域的圆心,AC是该圆的水平直径。一重力不计的带电粒子从A点沿与AC成θ=30°角的方向射入磁场区域,刚好能从C点射出磁场,粒子在磁场中运动的时间为t.现让该粒子从A点正对圆心射入磁场,但速度减为原来的一半,则该粒子在磁场中运动的时间为( )
A. B. C. D.
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