如图所示,区域I存在加速电场,半径为r 的圆形区域III内有平行于纸面的匀强偏转电场,电场与水平方向成60°角,同心大圆半径为r ,两圆间区域II内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B。质量为m,带电量为+q 的粒子经区域I电场加速后恰好沿区域II磁场边界进入磁场,经磁场偏转恰好从内圆的最高点A 处进入区域III电场,并从最低点C 处离开电场。不计粒子的重力。求:
(1)该粒子从A 处进入电场时的速率;
(2)偏转电场的场强大小;
(3)使该粒子不进入电场并在磁场中做完整的圆周运动,加速电压的取值范围。
高二物理解答题困难题
如图所示,区域I存在加速电场,半径为r 的圆形区域III内有平行于纸面的匀强偏转电场,电场与水平方向成60°角,同心大圆半径为r ,两圆间区域II内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B。质量为m,带电量为+q 的粒子经区域I电场加速后恰好沿区域II磁场边界进入磁场,经磁场偏转恰好从内圆的最高点A 处进入区域III电场,并从最低点C 处离开电场。不计粒子的重力。求:
(1)该粒子从A 处进入电场时的速率;
(2)偏转电场的场强大小;
(3)使该粒子不进入电场并在磁场中做完整的圆周运动,加速电压的取值范围。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,一带电粒子质量,电荷量,从静止开始经电压的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,粒子射出电场时的偏转角,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,粒子射出磁场时的偏转角也为,已知偏转电场中金属板长,圆形匀强磁场的半径,重力忽略不计。求:
(1)带电粒子经的场加速后的速率;
(2)两金属板间偏转电场的电场强度;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图,一带电微粒质量为 kg、电荷量 C,从静止开始经电压为的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射出磁场时的偏转角也为已知偏转电场中金属板长 m,圆形匀强磁场的半径为 m,重力忽略不计求:
(1)带电微粒经加速电场后的速度大小;
(2)两金属板间偏转电场的电场强度E的大小;
(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,一个质量为m,带电量为q的粒子,由静止释放经加速电场加速后,从A点以速度v0沿着水平方向进入板长为L的竖直偏转电场.偏转电场的右侧有一个与右边界BC相切于D点的圆形区域,圆心为O,整个圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场.忽略偏转电场的边缘效应,粒子重力及极板外侧的电场忽略不计,粒子从D点飞离BC边界时速度为2v0,再经磁场偏转后又从E点沿着水平方向进入偏转电场区域,并恰能返回A点.求:
(1) 加速电场的电压;
(2)D、E两点间的距离;
(3) 圆形区域磁感应强度的大小及圆形区域半径;
高二物理解答题简单题查看答案及解析
如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径.两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场.间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔.一质量为m、电量 为+q的粒子由小孔下方处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出 电场,由H点紧靠大圆内侧射入磁场.不计粒子的重力.
(1)求极板间电场强度的大小;
(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求Ⅰ区磁感应强度的大小;
(3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为、,粒子运动一段时间后再次经过H点,求这段时间粒子运动的路程.
高二物理简答题困难题查看答案及解析
如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径.两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场.间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔.一质量为m、电量 为+q的粒子由小孔下方处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出 电场,由H点紧靠大圆内侧射入磁场.不计粒子的重力.
(1)求极板间电场强度的大小;
(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求Ⅰ区磁感应强度的大小;
(3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为、,粒子运动一段时间后再次经过H点,求这段时间粒子运动的路程.
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如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径.两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场.间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔.一质量为m、电量 为+q的粒子由小孔下方处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出 电场,由H点紧靠大圆内侧射入磁场.不计粒子的重力.
(1)求极板间电场强度的大小;
(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求Ⅰ区磁感应强度的大小;
(3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为、,粒子运动一段时间后再次经过H点,求这段时间粒子运动的路程.
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“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成,其原理可简化为如图所示。辐射状的加速电场区域I边界为两个同心平行扇形弧面,O1为圆心,圆心角θ为120°,外圆弧面AB与内圆弧面CD的电势差为U0,M为外圆弧的中点。在紧靠O1右侧有一圆形匀强磁场区域Ⅱ,圆心为O2,半径为L,磁场方向垂直于纸面向外且大小为B=,在磁场区域下方相距L处有一足够长的收集板PNQ.已知MO1O2和PNQ为两条平行线,且与O2N连线垂直。假设太空中漂浮着质量为m,电量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到AB弧面上,经电场从静止开始加速,然后从O1进入磁场,并最终到达PNQ板被收集,忽略一切万有引力和粒子之间作用力,已知从M点出发的粒子恰能到达N点,求:
(1)粒子经电场加速后,进入磁场时的速度v的大小;
(2)从M点出发的粒子在磁场中运动的半径R;
(3)假设所有粒子从AB弧面同时出发,则最先到达收集板的是哪一点出发的粒子?求出该粒子从O至收集板的时间。
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如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径.两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场.间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔.一质量为m、电荷量为+q的粒子由小孔下方处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场,由H点紧靠大圆内侧射入磁场.不计粒子的重力.
(1)求极板间电场强度的大小;
(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求Ⅰ区磁感应强度的大小.
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如图所示,一个质量为m,带电量为q的粒子,由静止释放经加速电场加速后,从A点以速度v0沿着水平方向进入板长为L的竖直偏转电场。偏转电场的右侧有一个与右边界BC相切于D点的圆形区域,圆心为O,整个圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场。忽略偏转电场的边缘效应,粒子重力及极板外侧的电场忽略不计,粒子从D点飞离BC边界时速度为2v0,再经磁场偏转后又从E点沿着水平方向进入偏转电场区域,并恰能返回A点。求:
(1) 加速电场的电压;
(2)D、E两点间的距离;
(3) 圆形区域磁感应强度的大小及圆形区域半径;
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