如图,直角坐标系xOy中,在区域有沿y轴负方向的匀强电场,在区域有方向垂直坐标平面向里的匀强磁场,在区域还有一个圆心在点且与y轴相切的圆形匀强磁场区域,磁场的方向垂直于坐标平面向外。一位于点的带正电粒子(不计重力)以初速度沿x轴正方向射出,粒子恰能依次经过点、O点和圆形区域圆弧上的M点。粒子质量为m、电荷量为q,与x轴正方向的夹角为60°。求:
(1)粒子在Q点的速度;
(2)区域内磁场的磁感应强度大小和圆形区域内磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从P点到M点所用时间。
(1)粒子在Q点的速度;
(2)区域内磁场的磁感应强度大小和圆形区域内磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从P点到M点所用时间。
更新时间:2024-01-17 08:47:19
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【推荐1】如图所示,是关于y轴对称的四分之一圆,在PQMN区域有均匀辐向电场,PQ与MN间的电压为U。一初速度为零的带正电的粒子从PQ上的任一位置经电场加速后都会从进入半径为R、中心位于坐标原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直xOy平面向外,大小为B,粒子经磁场偏转后都能平行于x轴射出。
(1)求带电粒子的比荷
(2)求沿y轴正方向加速的带电粒子在磁场中运动的时间
(3)求带电粒子离开磁场时的纵坐标范围
(1)求带电粒子的比荷
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【推荐2】如图所示,真空中平面直角坐标系xOy中有一以为圆心、半径为r的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,在的范围内,有方向沿x轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E。从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,已知质子的电量为q,质量为m,质子在磁场中的偏转半径也为r,不计质子重力及其它阻力作用。求:
(1)质子进入磁场时速度v的大小;
(2)速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间t;
(3)速度方向与x轴正方向成角射入磁场的质子,到达y轴时的位置与原点O的距离。
(1)质子进入磁场时速度v的大小;
(2)速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间t;
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【推荐3】如图所示,在纸面内存在一半径为R的圆形区域,区域内、外分别存在大小不同,方向均垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小关系为。圆心O处有一粒子源,可以在平面内向各个方向发射速度大小均为v的粒子(即电子),其电量为,质量为m。现以O点为原点,建立x坐标轴,其中沿与x轴正方向成角发射的粒子A,恰好可以经过x轴上的P点(图中未标出)。已知圆形区域内磁场的磁感应强度,不考虑粒子之间的作用力。求:
(1)粒子在圆形磁场区域内运动的轨迹半径r;
(2)有粒子可能出现的区域的面积;
(3)粒子A从原点O点发射至返回原点O且速度方向与出发时方向相同所经历的时间t;
(4)P点的坐标。
(1)粒子在圆形磁场区域内运动的轨迹半径r;
(2)有粒子可能出现的区域的面积;
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(4)P点的坐标。
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【推荐1】如图所示,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。在x轴下方存在匀强电场,方向与x轴负方向成45°角。一个质量为m、电荷量为q、重力不计的带正电粒子从y轴上的点沿y轴正方向以某初速度开始运动,一段时间后,粒子沿平行电场线方向进入电场,且粒子沿电场线移动的最大距离为h。求:
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和初速度大小;
(2)匀强电场的场强大小E;
(3)粒子从开始运动到第三次经过x轴的时间t。
(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和初速度大小;
(2)匀强电场的场强大小E;
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【推荐2】如图所示,在,内某一区域存在一匀强磁场,方向垂直纸面向里。在直线的上方,直线与之间的区域内,另有一沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。一质量为m、电荷量为的粒子以速度从点垂直于磁场方向射入磁场,当速度方向沿轴正方向时,粒子恰好从(的位置)点正上方的A点沿y轴正方向射出磁场,不计粒子重力。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若粒子以速度从点垂直于磁场方向射入磁场,速度方向沿x轴正方向成角(,其中粒子射入第一象限,取正:粒子射入第四象限,取负),为使这些粒子射出磁场后在电场中运动的时间相同且最长,写出磁场边界的轨迹方程。
(3)磁场的边界如题(2)所求,若粒子以速度从点垂直于磁场方向射入第一象限,当速度方向沿轴正方向的夹角时,求粒子从射入磁场到最终离开磁场的总时间t。
(1)求磁感应强度B的大小;
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(3)磁场的边界如题(2)所求,若粒子以速度从点垂直于磁场方向射入第一象限,当速度方向沿轴正方向的夹角时,求粒子从射入磁场到最终离开磁场的总时间t。
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【推荐1】现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示的xOy平面内,在x轴上方有一沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为。在x轴下方相邻并排着两个宽度为d的匀强磁场,磁场区域1、2的感应强度分别为B1=B、B2=2B,方向都垂直平面向外。在x轴上x=2d至6d间有一个收集板(图中未标注)。现有一可在y轴正半轴上移动的粒子源,能释放不计初速质量为m,带电量为-q的粒子(重力忽略不计,不考虑粒子之间的相互影响)。
(1)若粒子从A(0,y0)处释放,求粒子在磁场区域1内做圆周运动的轨道半径r1;
(2)要使粒子恰好不从磁场区域2的下边界射出,求此时在磁场区域2内做圆周运动的轨道半径r2;
(3)若粒子源在y轴正半轴上2d至10d范围内均匀释放N个粒子,求这些粒子中能打在收集板上的粒子个数。
(1)若粒子从A(0,y0)处释放,求粒子在磁场区域1内做圆周运动的轨道半径r1;
(2)要使粒子恰好不从磁场区域2的下边界射出,求此时在磁场区域2内做圆周运动的轨道半径r2;
(3)若粒子源在y轴正半轴上2d至10d范围内均匀释放N个粒子,求这些粒子中能打在收集板上的粒子个数。
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【推荐2】如图所示,竖直虚线与y轴平行,其右侧y≥0和y≤-d区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;虚线右侧-d≤y≤0区域内存在竖直向上的匀强电场。带电粒子以一定的速度从(-x0,0)射出,初速度与x轴正方向的夹角θ= 30°,在磁场中偏转后,从坐标原点O第一次进入电场,此时速度恰好沿y轴负方向。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q,不计粒子的重力,整个运动轨迹均在纸面内。
(1)判断粒子的电性,并求粒子的初速度的大小;
(2)若粒子沿竖直虚线第二次进入电场,求电场强度E的大小;
(3)若第三次穿越x轴的位置与O点的距离为L,求电场强度E的大小。
(1)判断粒子的电性,并求粒子的初速度的大小;
(2)若粒子沿竖直虚线第二次进入电场,求电场强度E的大小;
(3)若第三次穿越x轴的位置与O点的距离为L,求电场强度E的大小。
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【推荐3】某高中校区拟采购一批实验器材,增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力,其核心结构原理可简化为如题图所示:AB、CD间的区域有竖直方向的匀强电场,在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直于纸面.一带电粒子自O点以水平初速度v0正对P点进入该电场后,从M点飞离CD边界时速度为2v0,再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域,并恰能返回O点.已知OP间距离为d,粒子质量为m,电量为q,粒子自身重力忽略不计.试求:
(1)P、M两点间的距离;
(2)粒子返回O点时速度的大小;
(3)磁感强度的大小.
(1)P、M两点间的距离;
(2)粒子返回O点时速度的大小;
(3)磁感强度的大小.
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