如图,直线MN 上方有平行于纸面且与MN成450的有界匀强电场,电场强度大小未知;MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B。今从MN上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成450角的带正电粒子,该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R。若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN,而第五次经过直线MN时恰好又通过O点。不计粒子的重力。求:
(1)电场强度的大小;
(2)该粒子再次从O点进入磁场后,运动轨道的半径;
(3)该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间。
如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一带电粒子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射入,沿直线通过圆形磁场区域,然后恰好从极板边缘飞出,在极板间运动时间为t0。若仅撤去磁场,质子仍从O1点以相同速度射入,经时间打到极板上。求:
(1)两极板间电压U;
(2)若两极板不带电,保持磁场不变,带电粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入,欲使带电粒子从左侧飞出两板间,入射速度v应满足什么条件。
如图所示,在直角区域aob内,有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子从o点沿纸面以相同速度射入磁场中,速度方向与边界ob成30°角,求正、负电子在磁场中运动的时间之比.
如图所示,y轴上A点距坐标原点的距离为L,坐标平面内有边界过A点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直坐标平面向里。有一电子(质量为m、电荷量为e)从A点以初速度v0沿着x轴正方向射入磁场区域,并从x轴上的B点射出磁场区域,此时速度方向与x轴正方向之间的夹角为60°。求:
(1)磁场的磁感应强度大小;(2)电子在磁场中运动的时间。
如图所示,图中左边有一对平行金属板,两板相距为,电压为。两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里;图中右边有一半径为、圆心为的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于纸面朝里。一电荷量为的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的点射出,已知弧所对应的圆心角为,不计重力。
求:
(1)离子速度的大小;
(2)离子在圆形磁场区域内运动的时间;
(3)离子的质量。
如图所示,真空中有方向垂直纸面向里的匀强磁场和方向沿x轴正方向的匀强电场,当质量为m的带电粒子以速度v沿y轴正方向射入该区域时,恰好能沿y轴做匀速直线运动;若撤去磁场只保留电场,粒子以相同的速度从O点射入,经过一段时间后通过坐标为(L,2L)的b点;若撤去电场,只保留磁场,并在直角坐标系xOy的原点O处放置一粒子源,它能向各个方向发射质量均为m、速度均为v的带电粒子,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力。求:
(1)只保留电场时,粒子从O点运动到b点,电场力所做的功W;
(2)只保留磁场时,粒子源发射的粒子从O点第一次运动到坐标为(0,2L)的a点所用的时间t。
如图所示的空间分布I、II、III三个区域,各边界相互平行,I区域存在匀强电场,电场强度,方向垂直边界向右,II、III区域存在匀强磁场,磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里,磁感应强度分别为,三个区域宽度分别为,一质量,电荷量的粒子从O点由静止释放,粒子的重力忽略不计,求:
(1)粒子离开I区域时的速度大小v
(2)粒子在II区域内运动时间t
(3)粒子离开III区域时速度与边界面的夹角α
如图所示,在xoy平面第一象限里有竖直向下的匀强电场,电场强度为E。第二象限里有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。在x轴上-a处,质量为m、电荷量为e的质子以大小不同的速度射入磁场,射入时速度与x轴负方向夹角为。不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)在-x轴上有质子到达的坐标范围;
(2)垂直于y轴进入电场的质子,在电场中运动的时间;
(3)在磁场中经过圆心角为2的一段圆弧后进入电场的质子,到达x轴的动能。
如图所示,虚线OC与y轴的夹角θ=60°,在此角范围内有一方向垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子a(不计重力)从y轴的点M(0,L)沿x 轴的正方向射入磁场中。求:
(1)要使粒子a离开磁场后垂直经过x轴,该粒子的初速度v1为多大;
(2)若大量粒子a同时以v2=从M点沿xOy平面的各个方向射入磁场中,则从OC边界最先射出的粒子与最后射出的粒子的时间差。
(18分)如图所示,在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域,圆心坐标为O1(a,0),圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场。在直线y=a的上方和直线x=2a的左侧区域内,有一沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。一质量为m、电荷量为+q(q>0)的粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入,当速度方向沿x轴正方向时,粒子恰好从O1点正上方的A点射出磁场,不计粒子重力。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)粒子在第一象限内运动到最高点时的位置坐标;
(3)若粒子以速度v从O点垂直于磁场方向射入第一象限,当速度方向沿x轴正方向的夹角=30°时,求粒子从射入磁场到最终离开磁场的时间t。
如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直,一质量为m,电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场,粒子在磁场中的运动轨迹y轴交与M点,已知,。不计重力,求:
(1)M点与坐标原点O间的距;
(2)粒子从P点运动到M点所用的时间。
如图,静止于A处的正离子,经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,已知圆弧所在处场强为E0,方向如图所示;离子质量为m、电荷量为q;、,离子重力不计。
(1)求圆弧虚线对应的半径R的大小;
(2)若离子恰好能打在NQ的中点上,求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值;
(3)若撤去矩形区域QNCD的匀强电场,换为垂直纸面向里的磁场,要求离子能最终打在QN上,求磁场磁感应强度B的取值范围
如图所示,左侧为粒子加速器,A中产生粒子的速度从0到某一很小值之间变化,粒子的质量为m,电荷量为q(q>0),经过电压U加速,穿过狭缝S1进入中间的速度选择器。选择器中的电场强度为E0,磁感应强度为B0。粒子穿过狭缝S2进入右侧的粒子偏转区,最后要求落到屏上的P点。已知偏转区宽度为L,P点离O点的距离为L/2,不计重力。
(1)求粒子刚进入狭缝S1时速度v1的大小(不计粒子在A中的速度);
(2)求粒子通过速度选择器刚进入狭缝S2时速度v2的大小;
(3)请你提出一种简单方案,使粒子在偏转区内从S2飞入恰好能打到屏上的P点。
要求:①在答卷图上的粒子偏转区内画出示意图(注意规范);②求出你所用方案中涉及到的一个最关键的物理量的大小。
如图,坐标系xOy在竖直平面内,第一象限内分布匀强磁场,磁感应强度大小为B,
方向垂直纸面向外;第二象限内分布着沿x轴正方向的水平匀强电场,场强大小,质量
为m、电荷量为+q的带电粒子从A点由静止释放,A点坐标为( L ,),在静电力的作用
下以一定速度v进入磁场,最后落在x轴上的P点.不计粒子的重力.求:
(1)带电粒子进入磁场时的速度v大小.
(2)P点与O点之间的距离.
如下图所示,在xoy坐标系的原点O处有一点状的放射源,它向xoy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子,α粒子的速度大小均为v0,在0<y<d的区域内分布有指向y轴正向的匀强电场,场强大小,其中q、m分别为α粒子的电量和质量;在d<y<2d的区域内分布有垂直于xoy平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的边界.AB为一块很大的平面感光板垂直于xoy平面且平行于x轴,放置于y=2d处.观察发现此时恰好无粒子打到AB板上.(q、d、m、v0均为已知量,不考虑α粒子的重力及粒子间的相互作用).求:
(1)α粒子通过电场和磁场边界MN时的速度大小及此时距y轴的最大距离.
(2)磁感应强度B的大小.
(3)将AB板至少向下平移多少距离,才能使所有粒子均能打到AB板上?此时AB板上被α粒子打中的区域长度是多少?
试题篮
()