如图所示,在平面直角坐标系xOy中,y轴左侧存在沿x轴负方向的匀强电场,y轴右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,匀强磁场的右边界放一竖直的屏,屏与y轴平行,且与y轴间距为2L。质量为m、电量为
的粒子从电场中的A点沿y轴正方向、以初速度
射出,粒子从坐标原点O进入匀强磁场并恰好打在屏与x轴的交点P。已知A点坐标为
,粒子重力不计,求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小及粒子从A运动到P的时间;
(3)保持其它条件不变,仅改变匀强磁场的磁感应强度大小,让磁感应强度大小在
到
之间变化,则粒子打到屏上的范围。
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(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小及粒子从A运动到P的时间;
(3)保持其它条件不变,仅改变匀强磁场的磁感应强度大小,让磁感应强度大小在
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更新时间:2024-05-23 02:09:15
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(0.4)
【推荐1】如图甲所示,在xOy平面内的y≥0和x≤d区域内存在垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量为m、带电量为q的两个相同负离子a和b经过原点O以不同的速度射入磁场。已知离子a射入第二象限,速度方向与y轴夹角为α=37°,并且恰好从点P(d,d)射出磁场;离子b射入第一象限,设速度方向与y轴的夹角为β不计离子的重力和离子间的相互作用,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求离子a射入磁场时的速度大小和在磁场中运动的时间;
(2)要使离子b射出磁场时的速度方向与离子a射出磁场时的速度方向平行,试讨论离子b射入磁场时角度β和对应速度v需要满足的条件;
(3)假设离子b射入磁场时角度β=37°、速度
,将磁场的右边界绕P点沿逆时针转过一个角度,使得离子b射出磁场时的速度方向仍然与离子a射出磁场时的速度方向平行,如图乙所示。求此时磁场右边界的直线方程。
(1)求离子a射入磁场时的速度大小和在磁场中运动的时间;
(2)要使离子b射出磁场时的速度方向与离子a射出磁场时的速度方向平行,试讨论离子b射入磁场时角度β和对应速度v需要满足的条件;
(3)假设离子b射入磁场时角度β=37°、速度
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(0.4)
名校
【推荐2】在xOy平面内的第一象限内,x=4d处竖直放置一个长
的粒子吸收板AB,在AB左侧存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,在原点O处有一粒子源,可沿y轴正向射出质量为m、电量为+q的不同速率的带电粒子,不计粒子的重力,求:
(1)若射出的粒子能打在AB板上,求粒子速率v的范围;
(2)若在点C(8d,0)处放置一粒子回收器,在B、C间放一挡板(粒子与挡板碰撞无能量损失),为回收恰从B点进入AB右侧区间的粒子,需在AB右侧加一垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),求此磁场磁感应强度的大小和此类粒子从O点发射到进入回收器所用时间。
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(1)若射出的粒子能打在AB板上,求粒子速率v的范围;
(2)若在点C(8d,0)处放置一粒子回收器,在B、C间放一挡板(粒子与挡板碰撞无能量损失),为回收恰从B点进入AB右侧区间的粒子,需在AB右侧加一垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),求此磁场磁感应强度的大小和此类粒子从O点发射到进入回收器所用时间。
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(0.4)
【推荐1】如图所示(俯视),相距为L=0.5m的两条足够长且电阻不计的平行金属导轨固定在水平面上,强磁场垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B1=4.0T导轨间接一电阻R1=0.6Ω,阻值为R2=0.4Ω的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触,两导轨右端通过金属导线分别与电容器的两极相连,电容器的X板开有一小孔b,孔b正对一边长为8m的正方形匀强磁场区域ABCD,磁场中作两条虚线MN、PQ,PQ为AB边的中垂线,MN与AB边平行且相距1m;MN与AB间磁场方向垂直平面向上,MN与CD间磁场方向垂直平面向下,磁感应强度均为
。
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(1)用一个垂直金属杆水平向左且功率恒定为P=96W的外力F拉金属杆,使杆从静止开始向左运动,已知杆受到的摩擦阻力大小恒为f=8N,求当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小及杆消耗的电功率;
(2)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时,电容器C内紧靠Y板的a处的一个带电粒子,粒子经电容器加速从b孔射出,之后从P点垂直AB边进入磁场,已知粒子的质量为
,带电量
,不计粒子重力与空气阻力,求粒子运动轨迹与PQ的交点距P点的距离及粒子从磁场中射出点距P点的距离(结果可用含根号式子表示)。
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(1)用一个垂直金属杆水平向左且功率恒定为P=96W的外力F拉金属杆,使杆从静止开始向左运动,已知杆受到的摩擦阻力大小恒为f=8N,求当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小及杆消耗的电功率;
(2)当金属杆处于(1)问中的匀速运动状态时,电容器C内紧靠Y板的a处的一个带电粒子,粒子经电容器加速从b孔射出,之后从P点垂直AB边进入磁场,已知粒子的质量为
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(0.4)
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【推荐2】如图所示,竖直面内的虚线边界△AMN为等边三角形,边长L=0.6m,水平边界MN上方是竖直向下的匀强电场,场强E=2×10-4N/C ,P、Q分别是AM和AN的中点,梯形MNQP内有磁感应强度为B1垂直纸面向里的匀强磁场,△APQ内有磁感应强度为B2垂直纸面向里的匀强磁场,B2=3B1,△AMN以外区域有垂直纸面向外,大小是B2的匀强磁场.一带正电的粒子,比荷
,从O点由静止开始释放,从边界MN的中点C进入匀强磁场,OC相距1m,经梯形磁场偏转后垂直AN经过Q点.(粒子重力不计)求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/21/2123330646859776/2138958965792768/STEM/ed2c71e7-d756-448f-8e81-7ebe7616c268.png?resizew=179)
(1)粒子到达C点时的速度v;
(2)磁感应强度B1的大小;
(3)粒子从O点出发,到再次回到O点经历的时间.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a6c9c801ef54d36a9da3ccbb2d7428d3.png)
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(1)粒子到达C点时的速度v;
(2)磁感应强度B1的大小;
(3)粒子从O点出发,到再次回到O点经历的时间.
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(0.4)
【推荐3】如图所示,在平面直角坐标系中,第三象限里有一加速电场,一个电荷量为q、质量为m的粒子,从静止开始经加速电场加速后,垂直x轴从A点进入第二象限,A点到坐标原点O的距离为R。在第二象限的区域内,存在着指向O点的均匀辐射状电场,距O点R处的电场强度大小均为E,粒子恰好能垂直y轴从P点进入第一象限。当粒子从P点运动一段距离R后,进入一圆形匀强磁场区域(图中未画出),磁场方向垂直纸面向外,磁感强度为
,粒子在磁场中速度方向偏转60°,粒子离开磁场区域后继续运动,通过x轴上的Q点进入第四象限。
(1)加速电场的电压U;
(2)圆形匀强磁场区域的最小面积;
(3)求粒子在第一象限中运动的时间。
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(1)加速电场的电压U;
(2)圆形匀强磁场区域的最小面积;
(3)求粒子在第一象限中运动的时间。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/11/df7b03eb-6350-49aa-99fb-0c91f7119ae8.png?resizew=350)
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