组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 带电粒子在复合场中的运动 > 带电粒子在组合场中的运动 > 带电粒子在组合场中含动量问题
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:341 题号:19555822
如图所示,水平光滑桌面上建立平面坐标系,在第一象限的区域Ⅰ内有沿y轴负方向、电场强度大小为的匀强电场;区域Ⅱ内有一圆心为、半径为的圆形区域与x轴、y轴、区域Ⅰ的边界MN边及CD边均相切,且MN边平行于x轴、CD边平行于y轴;在区域Ⅲ内有右边无边界,大小、方向与区域Ⅰ完全相同的匀强电场。区域Ⅱ内有垂直桌面向下的磁感应强度的匀强磁场,两个体积相同可视为质点的小球ab分别位于y轴和CD上,球ab与圆心所在位置纵坐标相同,且b球所在位置是CD与圆形磁场的切点。现将a球以速度v平行于x轴正方向抛出,一段时间后a球与b球发生弹性碰撞,碰撞后两小球均分电荷,忽略两小球间的库仑力。已知a球质量,电荷量b球质量,不带电;取3。求:
(1)小球a从出发到与小球b发生碰撞所经历的时间;
(2)小球a刚进区域Ⅰ的位置为零势能点,则小球a电势能与动能相等时的坐标是多少;
(3)小球ab碰撞后,在区域Ⅲ内相距最远的距离(结果保留根号)。

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解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐1】如图所示,在直角坐标系xOy中,虚线ab垂直于x轴,垂足为P点,MN两点的坐标分别为(0,-L)、(0,L)。aby轴间存在沿y轴正方向的匀强电场(图中未画出),y轴的右侧存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场,其他区域无电场和磁场。在质量为m、电荷量为+qq>0)的绝缘带电微粒甲从P点以某一初速度沿x轴正方向射入电场的同时,质量为m、电荷量为-q的绝缘带电微粒乙以初速度vM点在坐标平面内沿与y轴负方向成夹角的方向射入磁场,结果甲、乙恰好在N点发生弹性正碰(碰撞时间极短且不发生电荷交换),碰撞后均通过ab。微粒所受重力及微粒间的作用力均不计。求:
(1)磁场的磁感应强度大小B以及乙从M点运动到N点的时间t
(2)P点与坐标原点O间的距离x0以及电场的电场强度大小E
(3)碰撞后乙通过y轴时的纵坐标y
2021-06-01更新 | 794次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】如图所示,在平面直角坐标系中,第一象限内y轴与直线x=L之间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,第四象限内y轴与直线x=L之间存在方向垂直纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场;在直线x=L的右侧存在沿y轴正方向的有界匀强电场,在电场的右侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的有界匀强磁场,电场、磁场左右边界的间距相等。质量为m、电荷量为q的带正电粒子甲从y轴上的a点以沿着y轴负方向的速度射入磁场,到达x轴上的c点时速度沿x轴的正方向,c点的坐标为;带电量为3q的带正电粒子乙从y轴上的b点以沿着y轴正方向的速度射入磁场,到达c点时以沿x轴的正方向的速度与甲相碰;碰撞后甲、乙立即组成整体进入电场,甲从ac的运动时间是乙从bc的运动时间的2倍,整体从p点离开电场进入磁场,最后从e点以平行x方向的速度离开磁场,整体在p点的速度与电场线的夹角为37°。不计两粒子的重力以及粒子间的相互作用力,碰撞过程无电量损失,sin37°=0.6、cos37°=0.8,求:
(1)乙的质量以及整体在c点时的共同速度;
(2)整体从pe运动轨迹的半径;
(3)电场的电场强度。
   
2024-01-09更新 | 326次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】如图所示,在的区域内存在沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场,在的区域内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场(磁感应强度未知)。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子a,从y轴上的P点以某一速度沿x轴正方向射出,已知粒子a进入磁场时的速度大小为v,方向与x轴正方向的夹角,粒子a进入磁场后在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为P点纵坐标的一半,在粒子a进入磁场的同时,另一不带电粒子b也经x轴进入磁场,运动方向与粒子a进入磁场的方向相同,在粒子a第一次进入磁场的运动过程中,两粒子恰好能发生正碰(碰撞前瞬间速度方向相反),不计两粒子重力。
(1)求粒子aP点射出的速度大小v0P点的纵坐标h
(2)求粒子b经过x轴进入磁场时的横坐标及速度大小
(3)若两粒子碰后结合在一起,结合过程不损失质量和电荷量,要使结合后的粒子不能进入电场,求粒子b的质量应满足的条件。
2024-01-05更新 | 1122次组卷
共计 平均难度:一般