(12分)一荷质比为的带电粒子经一电场U=150V加速进入到一只有左边界的匀强磁场中,已知匀强磁场的磁感应强度为B="0.1T" 求:
(1)粒子离开电场时的速度
(2)粒子离开磁场左边界的位置距离进入点的长度
(3)粒子在磁场中运动的时间
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(16分)如图所示,在坐标系xoy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xoy面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一质量为m、带电荷量为+q的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限,随即撤去电场,以后仅保留磁场。已知OP=d,OQ=2d,不计粒子重力。
(1)求粒子过Q点时速度的大小和方向。
(2)若磁感应强度的大小为一定值B0,粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限,求B0;
(3)若磁感应强度的大小为另一确定值,经过一段时间后粒子将再次经过Q点,且速度与第一次过Q点时相同,求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(17分)如图所示,在xoy平面直角坐标系的第一象限有射线OA,OA与x轴正方向夹角为30°,OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场E1,第二象限存在水平向右的匀强电场E2(未知),其它区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v0射入电场,运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场,经磁场垂直x轴进入偏转电场E2,过y轴正半轴上的P点再次进入匀强电场E1,已知OP=h,不计粒子重力,求:
(1)粒子经过Q点时的速度大小;
(2)匀强电场电场强度E1的大小;
(3)粒子从Q点运动到P点所用的时间。
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(20分)如图所示,一质量为m、电荷量为q、重力不计的微粒,从倾斜放置的平行电容器I的A板处由静止释放,A、B间电压为U1。微粒经加速后,从D板左边缘进入一水平放置的平行板电容器II,由C板右边缘且平行于极板方向射出,已知电容器II的板长为板间距离的2倍。电容器右侧竖直面MN与PQ之间的足够大空间中存在着水平向右的匀强磁场(图中未画出),MN与PQ之间的距离为L,磁感应强度大小为B,在微粒的运动路径上有一厚度不计的窄塑料板(垂直纸面方向的宽度很小),斜放在MN与PQ之间,=45°。求:
(1)微粒从电容器I加速后的速度大小;
(2)电容器IICD间的电压;
(3)假设粒子与塑料板碰撞后,电量和速度大小不变、方向变化遵循光的反射定律,碰撞时间极短忽略不计,微粒在MN与PQ之间运动的时间和路程。
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(11分)如图所示,在xOy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后,从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域,在电场中偏转并击中x轴上的C点.已知OA=OC=d.求电场强度E和磁感应强度B的大小(粒子的重力不计).
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(18分)如图所示,坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,Y轴为两种场的分界面,图中虚线为磁场区域的右边界,现有一质量为m,电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置(-L,0)处,以初速度v0沿x轴正方向开始运动,且已知 L=mv02/Eq(重力不计),试求:
使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中,磁场的宽度d 应满足的条件.
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如图所示,在倾角为θ的绝缘斜面上,有相距为L的A、B两点,分别固定着两个带电量均为Q的正点电荷。O为AB连线的中点,a、b是AB连线上两点,其中。一质量为m、电荷量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能
从a点出发,沿AB直线向b点运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为
,第一次到达b点时的动能恰好为零,已知静电力常量为
。求:
(1)两个带电量均为Q的正点电荷在a点处的合场强大小和方向;
(2)小滑块由a点向b点运动的过程中受到的滑动摩擦力大小;
(3)aO两点间的电势差。
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(22分)如图甲所示,水平放置的A、B两平行金属板的中央各有一小孔O1、O2,板间距离为d,开关S接1。当t=0时,在a、b两端加上如图乙中的①图线所示的电压,同时在c、d两端加上如图丙所示的电压。此时,一质量为m的带负电微粒恰好静止于两孔连线的中点P处 (P、O1、O2在同一竖直线上)。重力加速度为g,空气阻力和金属板的厚度不计。
⑴若某时刻突然在a、b两端改加如图乙中的②图线所示的电压,则微粒可达到的最高点距A板的高度为多少?
⑵试在答题卷所给的坐标中,定性画出在a、b两端改加如图乙中的②图线所示的电压之后微粒运动过程中相对于P点的重力势能Ep随时间t变化的图象(只要求画出图线,不必写出定量关系式,但必须标明各转折点的横纵坐标);
⑶若要使微粒在两板间运动一段时间后,从A板中的O1小孔射出,且射出时的动能尽可能大,问应在t=0到t=T之间的哪个时 刻把开关s从l扳到2位置?ucd的变化周期T至少为多少?
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如图甲所示,空间存在一宽度为2L有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框,其质量m=1kg、电阻R=4Ω,在水平向左的外力F作用下,以初速度v0=4m/s匀减速进入磁场,线框平面与磁场垂直,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示。以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
(3)判断线框能否从右侧离开磁场?说明理由。
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