如圖所示,在xOy平面直角坐標(biāo)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(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1,第二象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2,其它區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).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(diǎn)沿著x軸正方向以初速度v0射入電場(chǎng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后經(jīng)過Q點(diǎn)垂直于射線OA進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)垂直x軸進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2,過y軸正半軸上的P點(diǎn)再次進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)E1,已知OP=h,不計(jì)粒子重力,求:
(1)粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大小;
(3)粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(19分)如圖所示,直線MN下方無磁場(chǎng),上方空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界線是半徑為R的半圓,半圓外磁場(chǎng)方向相垂直于紙面向里,半圓內(nèi)磁場(chǎng)方向相垂直于紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿半徑方向向左側(cè)射出,不計(jì)微粒的重力。P、O、Q三點(diǎn)均在直線MN上。求:
(1)若帶電微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑,求帶電微粒從P到Q的時(shí)間
(2)若帶電微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑,求帶電微粒從P到Q的時(shí)間
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中建立直角坐標(biāo)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(diǎn)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(yùn)動(dòng),重力加速度為g。
(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小及方向;
(2)若再疊加一圓形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使微粒能到達(dá)x軸上的N點(diǎn),M、N兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)o對(duì)稱,=L,微粒運(yùn)動(dòng)軌跡也關(guān)于y軸對(duì)稱。 己知所疊加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向 垂直xoy平面向外。求磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S 及微粒從M運(yùn)動(dòng)到N的時(shí)間t。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(10分)如圖所示是測(cè)量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖。設(shè)法使某有機(jī)化合物的氣態(tài)分子導(dǎo)入圖中所示的容器A中,使它受到電子束轟擊,失去一個(gè)電子變成正一價(jià)的分子離子。分子離子從狹縫s1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)(初速不計(jì)),加速后,再通過狹縫S2、S3、方向垂直于磁場(chǎng)區(qū)的界面PQ,方向垂直于磁場(chǎng)區(qū)的界面PQ,射入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。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(xì)線。若測(cè)得細(xì)線到狹縫s3的距離為d,試導(dǎo)出分子離子的質(zhì)量m的表達(dá)式。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖,OAC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)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(qiáng)磁場(chǎng)。在t=0時(shí)刻,同時(shí)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(chǎng),已知在t=t0時(shí)刻從OC邊射出磁場(chǎng)的粒子的速度方向垂直于y軸。不計(jì)粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用。
(1)求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)若從OA邊兩個(gè)不同位置射入磁場(chǎng)的粒子,先后從OC邊上的同一點(diǎn)P(P點(diǎn)圖中未標(biāo)出)射出磁場(chǎng),求這兩個(gè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1與t2之間應(yīng)滿足的關(guān)系;
(3)從OC邊上的同一點(diǎn)P射出磁場(chǎng)的這兩個(gè)粒子經(jīng)過P點(diǎn)的時(shí)間間隔與P點(diǎn)位置有關(guān),若該時(shí)間間隔最大值為,求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(9分)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)寬L=30cm,B=3.34×10-3 T,方向垂直紙面向里,設(shè)一質(zhì)子以v0=1.6×105 m/s的速度垂直于磁場(chǎng)B的方向從小孔C射入磁場(chǎng),然后打到照相底片上的A點(diǎn),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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;
(2)A點(diǎn)距入射線方向上的O點(diǎn)的距離H;
(3)質(zhì)子從C孔射入到A點(diǎn)所需的時(shí)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(jì)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(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)。現(xiàn)有速率不同的電子從A點(diǎn)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(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.06 T,問:
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(jì)算題
(16分)在直角坐標(biāo)系xOy中,第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的有界電場(chǎng),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(chǎng)(圖中未畫出),磁場(chǎng)邊界為矩形,其中的一個(gè)邊界與y軸重合,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一質(zhì)量為m,電量為q的正離子,從電場(chǎng)中P點(diǎn)以某初速度沿-x方向開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過坐標(biāo)(0,L)的Q點(diǎn)時(shí),速度大小為,方向與-y方向成30°,經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能夠返回電場(chǎng),離子重力不計(jì)。求:
(1)正離子在P點(diǎn)的初速度;
(2)矩形磁場(chǎng)在x方向的最小寬度;
(3)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,一帶正電的質(zhì)子以速度v0從O點(diǎn)垂直射入,兩個(gè)板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).已知兩板之間距離為d,板長(zhǎng)為d,O點(diǎn)是板的正中間,為使粒子能從兩板間射出,試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)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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