如圖所示,在xOy平面直角坐標系的第一象限有射線OA,OA與x軸正方向夾角為30°,OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負方向的勻強電場E1,第二象限存在水平向右的勻強電場E2,其它區(qū)域存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場.有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點沿著x軸正方向以初速度v0射入電場,運動一段時間后經(jīng)過Q點垂直于射線OA進入磁場,經(jīng)磁場垂直x軸進入偏轉(zhuǎn)電場E2,過y軸正半軸上的P點再次進入勻強電場E1,已知OP=h,不計粒子重力,求:
(1)粒子經(jīng)過Q點時的速度大;
(2)勻強電場電場強度E1的大小;
(3)粒子從Q點運動到P點所用的時間.
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(19分)如圖所示,直線MN下方無磁場,上方空間存在勻強磁場,其邊界線是半徑為R的半圓,半圓外磁場方向相垂直于紙面向里,半圓內(nèi)磁場方向相垂直于紙面向外,磁感應強度大小均為B,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電微粒從P點沿半徑方向向左側(cè)射出,不計微粒的重力。P、O、Q三點均在直線MN上。求:
(1)若帶電微粒在磁場中運動的半徑,求帶電微粒從P到Q的時間
(2)若帶電微粒在磁場中運動的半徑,求帶電微粒從P到Q的時間
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,在勻強電場中建立直角坐標系xoy,y軸豎直向上,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從x軸上的M點射出,方向與x軸夾角為θ,微粒恰能以速度v做勻速直線
運動,重力加速度為g。
(1)求勻強電場場強E的大小及方向;
(2)若再疊加一圓形邊界的勻強磁場,使微粒能到達x軸上的N點,M、N兩點關于原點o對稱,=L,微粒運動軌跡也關于y軸對稱。 己知所疊加磁場的磁感應強度大小為B,方向 垂直xoy平面向外。求磁場區(qū)域的最小面積S 及微粒從M運動到N的時間t。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示是測量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖。設法使某有機化合物的氣態(tài)分子導入圖中所示的容器A中,使它受到電子束轟擊,失去一個電子變成正一價的分子離子。分子離子從狹縫s1以很小的速度進入電壓為U的加速電場區(qū)(初速不計),加速后,再通過狹縫S2、S3、方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ,方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ,射入磁感強度為B的勻強磁場。最后,分子離子打到感光片上,形成垂直于紙面而且平行于狹縫s3的細線。若測得細線到狹縫s3的距離為d,試導出分子離子的質(zhì)量m的表達式。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖,OAC的三個頂點的坐標分別為O(0,0)、A(0,L)、C(,0),在OAC區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場。在t=0時刻,同時從三角形的OA邊各處以沿y軸正向的相同速度將質(zhì)量均為m,電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場,已知在t=t0時刻從OC邊射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸。不計粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用。
(1)求磁場的磁感應強度B的大;
(2)若從OA邊兩個不同位置射入磁場的粒子,先后從OC邊上的同一點P(P點圖中未標出)射出磁場,求這兩個粒子在磁場中運動的時間t1與t2之間應滿足的關系;
(3)從OC邊上的同一點P射出磁場的這兩個粒子經(jīng)過P點的時間間隔與P點位置有關,若該時間間隔最大值為,求粒子進入磁場時的速度大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)如圖所示,勻強磁場寬L=30cm,B=3.34×10-3 T,方向垂直紙面向里,設一質(zhì)子以v0=1.6×105 m/s的速度垂直于磁場B的方向從小孔C射入磁場,然后打到照相底片上的A點,質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10-27 kg;質(zhì)子的電量為1.6×10-19 C.求:
(1)質(zhì)子在磁場中運動的軌道半徑r;
(2)A點距入射線方向上的O點的距離H;
(3)質(zhì)子從C孔射入到A點所需的時間t.(,結(jié)果保留1位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)如圖所示為一速度選擇器,板間存在方向互相垂直的勻強電場和磁場,F(xiàn)有速率不同的電子從A點沿直線AB射入板間。平行板間的電壓為300 V,間距為5 cm,垂直紙面的勻強磁場的磁感應強度為0.06 T,問:
(1)勻強磁場的方向指向紙面里還是向外?
(2)能沿直線通過該速度選擇器的電子的速率?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)在直角坐標系xOy中,第一象限內(nèi)存在沿y軸負方向的有界電場,其中的兩條邊界分別與Ox、Oy重合。在第二象限內(nèi)有垂直紙面向外的有界磁場(圖中未畫出),磁場邊界為矩形,其中的一個邊界與y軸重合,磁感應強度的大小為B。一質(zhì)量為m,電量為q的正離子,從電場中P點以某初速度沿-x方向開始運動,經(jīng)過坐標(0,L)的Q點時,速度大小為,方向與-y方向成30°,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后能夠返回電場,離子重力不計。求:
(1)正離子在P點的初速度;
(2)矩形磁場在x方向的最小寬度;
(3)離子在磁場中運動的最長時間。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,一帶正電的質(zhì)子以速度v0從O點垂直射入,兩個板間存在垂直紙面向里的勻強磁場.已知兩板之間距離為d,板長為d,O點是板的正中間,為使粒子能從兩板間射出,試求磁感應強度B應滿足的條件(已知質(zhì)子的帶電荷量為e,質(zhì)量為m)
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