在xOy平面内,x轴上方存在磁感应强为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,x轴下方存在电场强度为E,方向沿y轴正方向的匀强电场,一个质量为m,电荷量为q的带正电粒子(不计粒子的重力)从坐标原点以速度v沿y轴正方向射入磁场区域。求:
⑴粒子在磁场中运动的轨道半径;
⑵写出粒子从出发开始计时,到第一次打到x轴前,粒子的位移随着时间变化的表达式;
⑶粒子从出发到第n次到达x轴的平均速度的大小。
高三物理解答题困难题
在竖直平面xoy内,分割线OA与x轴成角,分割线上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,下方存在电场强度为E,方向竖直向下的匀强电场和垂直纸面的匀强磁场未画出一质量为不计重力,电荷量为q的带正电的粒子,从分割线OA上P点以平行纸面的速度向左上方射入磁场,粒子速度与OA成角,P点到y轴距离为L,带电粒子进入磁场后的运动轨迹与x轴相切,粒子从OA上另一点M射出磁场进入分割线OA下方区域时恰好做直线运动,求:
(1)粒子做圆周圆的速度大小;
(2)分割线下方磁场的磁感应强度大小。
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在竖直平面xoy内,分割线OA与x轴成角,分割线上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,下方存在电场强度为E,方向竖直向下的匀强电场和垂直纸面的匀强磁场未画出一质量为不计重力,电荷量为q的带正电的粒子,从分割线OA上P点以平行纸面的速度向左上方射入磁场,粒子速度与OA成角,P点到y轴距离为L,带电粒子进入磁场后的运动轨迹与x轴相切,粒子从OA上另一点M射出磁场进入分割线OA下方区域时恰好做直线运动,求:
(1)粒子做圆周圆的速度大小;
(2)分割线下方磁场的磁感应强度大小。
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如图所示,在竖直平面内的xoy直角坐标系中,x轴上方存在正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度E1,方向沿y轴向上,磁感应强度B,方向垂直纸面向里。x轴下方存在方向沿y轴向上的匀强电场(图中未画出),场强为E2。质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点),从y轴上的A点以速度大小v0沿x轴正方向抛出,经x轴上的P点后与x轴正向成45°进入x轴上方恰能做匀速圆周运动。O、P两点间距离与O、A两点间距离满足以下关系, ,重力加速度为g,以上物理量中m、q、v0、g为已知量,其余量大小未知。
(1)电场强度E1与E2的比值
(2)若小球可多次(大于两次)通过P点,则磁感应强度B为多大?
(3)若小球可恰好两次通过P点,则磁感应强度B为多大?小球两次通过P点时间间隔为多少?
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如图所示,在竖直平面内的xoy直角坐标系中,x轴上方存在正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度E1,方向沿y轴向上,磁感应强度B,方向垂直纸面向里。x轴下方存在方向沿y轴向上的匀强电场(图中未画出),场强为E2。质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点),从y轴上的A点以速度大小v0沿x轴正方向抛出,经x轴上的P点后与x轴正向成45°进入x轴上方恰能做匀速圆周运动。O、P两点间距离与O、A两点间距离满足以下关系, ,重力加速度为g,以上物理量中m、q、v0、g为已知量,其余量大小未知。
(1)电场强度E1与E2的比值
(2)若小球可多次(大于两次)通过P点,则磁感应强度B为多大?
(3)若小球可恰好两次通过P点,则磁感应强度B为多大?小球两次通过P点时间间隔为多少?
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在xOy平面内,x轴上方存在磁感应强为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,x轴下方存在电场强度为E,方向沿y轴正方向的匀强电场,一个质量为m,电荷量为q的带正电粒子(不计粒子的重力)从坐标原点以速度v沿y轴正方向射入磁场区域。求:
⑴粒子在磁场中运动的轨道半径;
⑵写出粒子从出发开始计时,到第一次打到x轴前,粒子的位移随着时间变化的表达式;
⑶粒子从出发到第n次到达x轴的平均速度的大小。
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如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x轴下方存在匀强电场,电场方向与xOy平面平行,且与x轴成夹角。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以初速度v0从y轴上的P点沿y轴正方向射出,一段时间后进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相反;又经过一段时间T0,磁场的方向变为垂直于纸面向里,大小不变。不计重力。
(1)求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需时间;
(2)若要使粒子能够回到P点,求电场强度的最大值。
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在如图所示的直角坐标系中,x轴的上方存在与x轴正方向成45°角斜向右下方的匀强电场,场强的大小为E=×104 V/m.x轴的下方有垂直于xOy面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B=2×10-2 T.把一个比荷为=2×108 C/kg的正电荷从坐标为(0,1)的A点处由静止释放.电荷所受的重力忽略不计.
(1)求电荷从释放到第一次进入磁场时所用的时间;
(2)求电荷在磁场中做圆周运动的半径;(保留两位有效数字)
(3)当电荷第二次到达x轴时,电场立即反向,而场强大小不变,试确定电荷到达y轴时的位置坐标.
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如图所示,在xoy平面坐标系中,x轴上方存在电场强度E=1000v/m、方向沿y轴负方向的匀强电场;在x轴及与x轴平行的虚线PQ之间存在着磁感应强度为B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为h.一个质量m=2×10-8kg、带电量q=+1.0×10-5C的粒子从y轴上(0,0.04)的位置以某一初度v0沿x轴正方向射入匀强电场,不计粒子的重力.
(1)若v0=200m/s,ⅰ求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向;
(2)若磁场足够宽,求在磁场运动过程中粒子到x轴距离的最大值d.
(3)无论初速度v0大小如何,从该位置射入的所有粒子都能经磁场返回电场,求磁场宽度的最小值hm.
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如图所示,在xOy平面坐标系中,x轴上方存在电场强度E=100V/m、方向沿y轴负方向的匀强电场;虚线PQ与x轴平行,在x轴与PQ之间存在着磁感应强度为B=20T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为d。一个质量为m=2×10-5kg、电荷量为q=+1.0×10-5C的粒子从y轴上(0,1)的位置以v0=10m/s的初速度沿x轴正方向射入匀强电场,不计粒子的重力。求:
(1)粒子第一次进入磁场时速度的大小和方向;
(2)若磁场宽度足够大,粒子第一次射出磁场时的位置;
(3)若粒子可以以不同大小的初速度水平射入电场,要使所有粒子都能经磁场返回,磁场的最小宽度是多少。
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