(20分)如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,第三象限有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場;第四象限無電場和磁場�,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v0從y軸上的M點(diǎn)沿x軸負(fù)方向進(jìn)入電場,不計(jì)粒子的重力,粒子經(jīng)x軸上的N點(diǎn)和P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn),設(shè)OM=L,ON=2L。求:
(1)電場強(qiáng)度E的大��;
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向;
(3)粒子從M點(diǎn)進(jìn)入電場經(jīng)N、P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)所用的時間。
(1)(2)
,方向垂直紙面向里(3)
解析:(1)粒子從M至N運(yùn)動過程為類平拋運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動時間為t1,根據(jù)運(yùn)動的分解有:
x方向: …………………①
y方向: …………………②
…………………③
聯(lián)解①②③得: …………………④
(2)設(shè)粒子在N點(diǎn)時的速度與
軸成θ角,則由運(yùn)動的合成與分解有:
…………………⑤
…………………⑥
設(shè)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R,圓心在O′處,過P點(diǎn)的速度方向與x夾角為θ′,作出軌跡如圖所示。
則由幾何關(guān)系有:
…………………⑦
…………………⑧
…………………⑨
由牛頓第二定律有:
…………………⑩
聯(lián)解⑤⑥⑦⑧⑨⑩得:
,方向垂直紙面向里。 …………………⑾
(3)粒子從M至N為類平拋運(yùn)動,時間為t1;在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,時間為t2;從P至M做勻速直線運(yùn)動,時間為t3。則有:
…………………⑿
…………………⒀
…………………⒁
…………………⒂
聯(lián)解①⑾⑿⒀⒁⒂得:
…………………⒃
評分參考意見:本題滿分19分,其中①②④⑤⑥⑦⑧⑨⑿⒀⒁⒂⒃式各1分,③⑩⑾式各2分。若有其他合理解法且答案正確,可同樣給分。
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:
mv0 | qd |
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科目:高中物理 來源: 題型:
mv0 | qd |
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,在直角坐標(biāo)xoy的第一象限中分布著指向-y軸方向的勻強(qiáng)電場,在第四象限中分布著垂直紙面向里方向的勻強(qiáng)磁場,一個質(zhì)量為m、帶電+q的粒子(不計(jì)重力)在A點(diǎn)(0,3)以初速V0=120m/s平行x軸射入電場區(qū)域,然后從電場區(qū)域進(jìn)入磁場,又從磁場進(jìn)入電場,并且只通過x軸上的P點(diǎn)(6,0)和Q點(diǎn)(8,0)各一次,已知該粒子的荷質(zhì)比為q/m=108c/kg.
(1)畫出帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動軌跡.
(2)求磁感強(qiáng)度B的大�。�
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科目:高中物理 來源:2014屆陜西西安長安區(qū)第一中學(xué)高三上第二次檢測物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(20分)如圖所示,在直角坐標(biāo)xOy平面y軸左側(cè)(含y軸)有一沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場,一質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度沿x軸正向進(jìn)入電場,從y軸上Q點(diǎn)離開電場時速度方向與y軸負(fù)向夾角
,Q點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-d),在y軸右側(cè)有一與坐標(biāo)平面垂直的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域(圖中未畫出),磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小
,粒子能從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)向再進(jìn)入電場.不計(jì)粒子重力,求:
(1)電場強(qiáng)度大小E;
(2)如果有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域?yàn)榘雸A形,求磁場區(qū)域的最小面積;
(3)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到O點(diǎn)的總時間.
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