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高中物理

如图所示,两水平放置的平行金属板a、b,板长L=0.2 m,板间距d=0.2 m.两金属板间加可调控的电压U,且保证a板带负电,b板带正电, 忽略电场的边缘效应.在金属板右侧有一磁场区域,其左右总宽度s=0.4 m,上下范围足够大,磁场边界MN和PQ均与金属板垂直,磁场区域被等宽地划分为n(正整数)个竖直区间,磁感应强度大小均为B=5×10-3T,方向从左向右为垂直纸面向外、向内、向外…….在极板左端有一粒子源,不断地向右沿着与两板等距的水平线OO′发射比荷=1×108 C/kg、初速度为v0=2×105 m/s的带正电粒子。忽略粒子重力以及它们之间的相互作用.
(1)当取U何值时,带电粒子射出电场时的速度偏向角最大;
(2)若n=1,即只有一个磁场区间,其方向垂直纸面向外,则当电压由0连续增大到U过程中带电粒子射出磁场时与边界PQ相交的区域的宽度;
(3)若n趋向无穷大,则偏离电场的带电粒子在磁场中运动的时间t为多少?

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置,在-R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子,粒子质量均为m、电荷量均为q初速度均为v,重力及粒子间的相互作用均忽略不计,所有粒子都能到达y轴,其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间,则

A.粒子到达y轴的位置一定各不相同
B.磁场区域半径R应满足
C.,其中角度θ的弧度值满足
D.
  • 题型:未知
  • 难度:未知

某学习小组为了研究影响带电粒子在磁场中偏转的因素,制作了一个自动控制装置,如图所示,滑片P可在R2上滑动,在以O为圆心,半径为R=10cm的圆形区域内,有一个方向垂直纸面向外的水平匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.10T。竖直平行放置的两金属板A、K相距为d,连接在电路中,电源电动势E=91V,内阻r=1.0Ω,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω,S1、S2为A、K板上的两个小孔,且S1、S2跟O在竖直极板的同一直线上,OS2=2R,另有一水平放置的足够长的荧光屏D,O点跟荧光屏D点之间的距离为H。比荷为2.0×105C/kg的离子流由S1进入电场后,通过S2向磁场中心射去,通过磁场后落到荧光屏D上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计。问:

(1)判断离子的电性,并分段描述离子自S1到荧光屏D的运动情况?
(2)如果离子恰好垂直打在荧光屏上的N点,电压表的示数多大?
(3)电压表的最小示数是多少?要使离子打在荧光屏N点的右侧,可以采取哪些方法?

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,在x轴下方的区域内存在+y方向的匀强电场,电场强度为E。在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xoy平面向外,磁感应强度为B。-y轴上的A点与O点的距离为d,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场,不计粒子的重力。

(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(2)要使粒子进人磁场之后不再经过x轴,求电场强度的取值范围;
(3)改变电场强度,使得粒子经过x轴时与x轴成θ=300的夹角,求此时粒子在磁场中的运动时间t及经过x轴的位置坐标值x0

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,直线MN上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子1以速度v1=v0从O点垂直射入磁场,其方向与MN的夹角=30o;质量为m、电荷量为+q的粒子2以速度也从O点垂直射入磁场,其方向与MN的夹角=60o。已知粒子l、2同时到达磁场边界的A、B两点(图中未画出),不计粒子的重力及粒子间的相互作用。

(1)请画出粒子1和2在磁场中运动的轨迹;
(2)求两粒子在磁场边界上的穿出点A、B之间的距离d;
(3)求两粒子进入磁场的时间间隔t;
(4)若MN下方有一匀强电场,使两粒子在电场中相遇,其中的粒子1做匀加速直线运动。求电场强度E的大小。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

(19分)如图所示,在xoy平面内,以O'(0,R)为圆心、R为半径的圆内有垂直平面向外的匀强磁场,x轴下方有垂直平面向里的匀强磁场,两区域磁感应强度大小相等。第四象限有一与x轴成45°角倾斜放置的挡板PQ,P、Q两点在坐标轴上,且OP两点间的距离大于2R,在圆形磁场的左侧0<y<2R的区间内,均匀分布着质量为m、电荷量为+q的一簇带电粒子,当所有粒子均沿x轴正向以速度v射入圆形磁场区域时,粒子偏转后都从O点进人x轴下方磁场,结果有一半粒子能打在挡板上。不计粒子重力、不考虑粒子间相互作用力。求:

(1)磁场的磁感应强度B的大小;
(2)挡板端点P的坐标;
(3)挡板上被粒子打中的区域长度。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,K与虚线MN之间是加速电场,虚线MN与PQ之间是匀强电场,虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场,且MN、PQ与荧光屏三者互相平行,电场和磁场的方向如图所示,图中A点与O点的连线垂直于荧光屏.一带正电的粒子从A点离开加速电场,速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场,在离开偏转电场后进入匀强磁场,最后恰好垂直地打在荧光屏上.已知电场和磁场区域在竖直方向足够长,加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=Ed,式中的d是偏转电场的宽度,磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度v0关系符合表达式v0=.若题中只有偏转电场的宽度d为已知量。
(1)画出带电粒子轨迹示意图。
(2)磁场的宽度L为多少?
(3)带电粒子在电场和磁场中垂直于v0方 向的偏转距离分别是多少?

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,M、N为水平放置的平行金属板,板长和板间距均为2d。在金属板左侧板间中点处有电子源S,能水平发射初速为v0的电子,电子的质量为m,电荷量为e。金属板右侧有两个磁感应强度大小始终相等,方向分别垂直于纸面向外和向里的匀强磁场区域,两磁场的宽 度均为d。磁场边界与水平金属板垂直,左边界紧靠金属板右侧,距磁场右边界d处有一个荧光屏。过电子源S作荧光屏的垂线,垂足为O。以O为原点,竖直向下为正方向,建立y轴。现在M、N两板间加上图示电压,使电子沿SO方向射入板间后,恰好能够从金属板右侧边缘射出.进入磁场。(不考虑电子重力和阻力)

(1)电子进人磁场时的速度v;
(2)改变磁感应强度B的大小,使电子能打到荧光屏上,求:
①磁场的磁感应强度口大小的范围;
②电子打到荧光屏上位置坐标的范围。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,有一半径为r的圆形有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,其周围对称放置带有中心孔a、b、c的三个相同的平行板电容器,三个电容器两板间距离均为d,接有相同的电压U,在D处有一静止的电子,质量为m,电荷量为e,释放后从a孔射入匀强磁场中,并先后穿过b、c孔再从a孔穿出回到D处,求:

(1)电子在匀强磁场中运动的轨道半径R;
(2)匀强磁场的磁感应强度B;
(3)电子从D出发到第一次回到D处所用的时间t。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示的平面直角坐标系中,在y>0的区域存在匀强电场,场强沿y轴负方向,在y<0的区域存在匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向外。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,经过y轴上y=h处的点Pl时速率为vo,方向沿x轴正方向;然后经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场。不计粒子重力。

(1)求电场强度的大小;
(2)若粒子进人磁场后,接着经过了y轴上y=-2h处的P3点,求磁感应强度的大小;
(3)若只改变磁场的大小(仍为匀强磁场),让粒子仍从Pl经P2沿原路径进入磁场后,为了使粒子能再次通过P2点,求磁感应强度的大小满足的条件。

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示的坐标平面内,y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B1=0.20 T的匀强磁场,在y轴的右侧存在方向垂直纸面向里,宽度d=12.5 cm的匀强磁场B2,某时刻一质量m=2.0×10-8 kg、电荷量q=+4.0×10-4 C的带电微粒(重力可忽略不计),从x轴上坐标为(-0.25 m,0)的P点以速度v0=2.0×103 m/s沿y轴正方向运动.试求:

(1)微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径;
(2)微粒第一次经过y轴时,速度方向与y轴正方向的夹角;
(3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B2应满足的条件.

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想边界,三角形内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,三角形外的磁场(足够大)方向垂直纸面向里,磁感应强度大小也为B.把粒子源放在顶点A处,它将沿∠A的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子(粒子重力不计).若从A射出的粒子:①带负电,v0,第一次到达C点所用时间为t1;②带负电,v0,第一次到达C点所用时间为t2;③带正电,v0,第一次到达C点所用时间为t3;④带正电,v0,第一次到达C点所用时间为t4.则(  )

A.t1T         B.t2T        C.t3T         D.t4=T

  • 题型:未知
  • 难度:未知

如图所示,在第二象限和第四象限的正方形区域内分别存在着匀强磁场,磁感应强度均为B,方向相反,且都垂直于xOy平面.一电子由P(-d,d)点,沿x轴正方向射入磁场区域Ⅰ.(电子质量为m,电荷量为e,sin 53°=)

(1)求电子能从第三象限射出的入射速度的范围.
(2)若电子从位置射出,求电子在磁场 Ⅰ 中运动的时间t.
(3)求第(2)问中电子离开磁场Ⅱ时的位置坐标.

来源:2014届高考物理大二轮复习与测试:计算题题型分析与增分策略
  • 题型:未知
  • 难度:未知

在真空室内取坐标系xOy,在x轴上方存在两个方向都垂直于纸面向外的磁场区Ⅰ和II(如图),平行于x轴的虚线MM’和NN’是它们的边界线,两个区域在y方向上的宽度都为d、在x方向上都足够长.Ⅰ区和II区内分别充满磁感应强度为B和的匀强磁场.一带正电的粒子质量为m、电荷量为q,从坐标原点O以大小为v的速度沿y轴正方向射入Ⅰ区的磁场中.不计粒子的重力作用.

(1)如果粒子只是在Ⅰ区内运动而没有到达II区,那么粒子的速度v满足什么条件?粒子运动了多长时间到达x轴?
(2)如果粒子运动过程经过II区而且最后还是从x轴离开磁场,那么粒子的速度v又满足什么条件?并求这种情况下粒子到达x轴的坐标范围?

  • 题型:未知
  • 难度:未知

(17分)如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y正方向;在第Ⅳ象限的正方形abcd区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里,正方形边长为L且ad边与x轴重合,ab边与y轴平行.一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限的磁场区域,不计粒子所受的重力.求:

(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)磁感应强度B满足什么条件,粒子经过磁场后能到达y轴上,且速度与y轴负方向成450角?
(4)磁感应强度B满足什么条件,粒子经过磁场后不能到达y轴上?

  • 题型:未知
  • 难度:未知

高中物理α粒子散射实验试题