(8分)如圖所示,在真空中坐標xOy平面的x>0區域內,有磁感應強度的勻強磁場,方向與xoy平面垂直,在x軸上的P(10,0)點,有一放射源,在xoy平面內向各個方向發射速率
的帶正電的粒子,粒子的質量為
,電荷量為
,求帶電粒子能打到y軸上的范圍.
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,半徑為R的絕緣圓筒中有沿軸線方向的勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,勻強磁場的磁感應強度為B,圓筒形場區的邊界由彈性材料構成。一個質量為m.電荷量為q的正離子(不計重力)以某一速度從筒壁上的小孔M進入筒中,速度方向與半徑成θ=30°夾角,并垂直于磁場方向。離子和筒壁的碰撞無能量和電荷量的損失.若選擇合適的進入速度,離子可以從M孔射出。問:
(1)離子的速度多大時,離子可以在最短的時間內返回M孔最短的時間是多少?
(2)如果離子與筒壁發生兩次碰撞后從M孔射出,離子的速率是多大?從進入圓筒到返回M孔經歷的時間是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖,在xoy平面第一象限內有平行于y軸的勻強電場和垂直于xoy平面的勻強磁場,勻強電場電場強度為E。一帶電量為+q的小球從y軸上離坐標原點距離為L的A點處,以沿x正向的初速度進入第一象限,如果電場和磁場同時存在,小球將做勻速圓周運動,并從x軸上距坐標原點L/2的C點離開磁場。如果只撤去磁場,并且將電場反向,帶電小球以相同的初速度從A點進入第一象限,仍然從x軸上距坐標原點L/2的C點離開電場。求:
(1)小球從A點出發時的初速度大小;
(2)磁感應強度B的大小和方向;
(3)如果在第一象限內存在的磁場范圍是一個矩形,求這一范圍的最小面積。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,一束電荷量為e的電子以垂直于磁感應強度B并垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強磁場中,穿出磁場時速度方向和原來射入方向的夾角為θ=600。求電子的質量和穿越磁場的時間。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,在以坐標原點O為圓心、半徑為R的半圓形區域內,有相互垂直的勻強電場和勻強磁場,磁感應強度為B,磁場方向垂直于xOy平面向里.一帶正電的粒子(不計重力)從O點沿y軸正方向以某一速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運動,經t0時間從P點射出.
(1)求電場強度的大小和方向.
(2)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點以相同的速度射入,經時間恰好從半圓形區域的邊界射出.求粒子運動加速度的大小.
(3)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點射入,但速度為原來的4倍,求粒子在磁場中運動的時間.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
從粒子源不斷發射相同的帶電粒子,初速可忽略不計,這些粒子經電場加速后,從M孔以平行于MN方向進入一個邊長為d的正方形的磁場區域MNQP,如圖所示,磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向外,其中PQ的中點S開有小孔,外側緊貼PQ放置一塊熒光屏。當把加速電壓調節為U時,這些粒子剛好經過孔S 打在熒光屏上,不計粒子的重力和粒子間的相互作用。
(1)畫出帶電粒子在磁場中的運動軌跡并作出圓心的位置
(2)請說明粒子的電性求出粒子的比荷()。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖,在0≤x≤d的空間,存在垂直xOy平面的勻強磁場,方向垂直xOy平面向里。y軸上P點有一小孔,可以向y軸右側垂直于磁場方向不斷發射速率均為v、與y軸所成夾角θ可在0~1800范圍內變化的帶負電的粒子。已知θ=450時,粒子恰好從磁場右邊界與P點等高的Q點射出磁場,不計重力及粒子間的相互作用。求:
(1)磁場的磁感應強度;
(2)若θ=300,粒子射出磁場時與磁場邊界的夾角(可用三角函數、根式表示);
(3)能夠從磁場右邊界射出的粒子在磁場中經過的區域的面積(可用根式表示)。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示,在以等邊三角形abc為邊界的區域內,有相互垂直的勻強電場和勻強磁場,磁感應強度為B=1T,磁場方向垂直于abc平面向里。其中等邊三角形邊長L=m,P、Q分別是ac、bc的中點。一帶正電的粒子(不計重力)從ab邊中點O沿Oc方向以速度
射入,帶電粒子恰好做勻速直線運動,從c點射出。
(1)求電場強度的大小和方向;
(2)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點以相同的速度射入,經過t=0.5s恰好從區域的邊界中點Q射出。求粒子比荷q/m的大小;
(3)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點同方向射入,且恰好也從區域的邊界另一中點P射出,求粒子速度v的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示,虛線右側存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面向外,正方形金屬框電阻為R,邊長為l,自線框從左邊界進入磁場時開始計時,在外力作用下由靜止開始,以垂直于磁場邊界的恒定加速度a進入磁場區域,t1時刻線框全部進入磁場.規定順時針方向為感應電流I的正方向,外力大小為F,線框中電功率的瞬時值為P,通過線框橫截面的電荷量為q,其中P-t圖像為拋物線,則這些量隨時間變化的關系正確的是
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