21.一帶正電的粒子在一平面內(nèi)運動.其軌跡如圖.它從A點出發(fā)以恒定的速率υ0經(jīng)時間t到達B點.在圖中橫軸上方和下方的軌跡都是半圓.其半徑分別為R和r.則下列論述正確的是 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖甲所示,在x>0的空間中存在沿y軸負方向的勻強電場和垂直于xOy平面向里的勻強磁場,電場強度大小為E,磁感應強度大小為B;一質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的粒子從坐標原點O處,以初速度v0沿x軸正方向射入,粒子的運動軌跡見圖甲,不計粒子的重力.

(1)求該粒子運動到y(tǒng)=h時的速度大小v.
(2)現(xiàn)只改變?nèi)肷淞W映跛俣鹊拇笮,發(fā)現(xiàn)初速度大小不同的粒子雖然運動軌跡(y-x曲線)不同,但是,沿x軸方向具有相同的空間周期性,如圖乙所示;同時,這些粒子在y軸方向的運動具有相同的時間周期性,即都有相同的周期T=
2πmqB
其y-t圖象如圖丙所示.試求粒子在一個周期T內(nèi),沿x軸方向前進的距離s.
(3)現(xiàn)只改變?nèi)肷淞W映跛俣鹊拇笮,發(fā)現(xiàn)初速度大小不同的粒子雖然運動軌跡(y-x曲線)不同,但是,對任一個軌跡來說,粒子在y=0處和在y方向的最大位移ym處所受的合外力總是大小相等、方向相反.試求當入射粒子的初速度大小為2v0時,該粒子在y方向的最大位移ym

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如圖所示,三條平行且等間距的虛線表示電場中的三個等勢面,其電勢分別為10V、20V、30V.實線是一帶負電的粒子(不計重力)在該區(qū)域內(nèi)運動的軌跡,對于軌跡上的a、b、c三點,下列說法中正確的是( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示的直角坐標系中,在直線x=-2l0到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個大小相等、方向相反的有界勻強電場,其中x軸上方的電場方向沿y軸負方向,x軸下方的電場方向沿y軸正方向.在電場左邊界上A(-2l0,-l0)到C(-2l0,0)區(qū)域內(nèi)的某些位置,分布著電荷量+q.質(zhì)量為m的粒子.從某時刻起A點到C點間的粒子,依次以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場.若從A點射入的粒子,恰好從y軸上的A′(0,l0)沿x軸正方向射出電場,其軌跡如圖所示.不計粒子的重力及它們間的相互作用.
(1)求勻強電場的電場強度E:
(2)若帶電粒子通過電場后都能沿x軸正方向運動,請推測帶電粒子在AC間的初始位置到C點的距離.
(3)若以直線x=2l0上的某點為圓心的圓形區(qū)域內(nèi),分布著垂直于xOy平面向里的勻強磁場,使沿x軸正方向射出電場的粒子,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后,都能通過直線x=2l0與圓形磁場邊界的一個交點處,而便于被收集,求磁場區(qū)域的最小半徑及相應的磁感應強度B的大小.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,磁感應強度為B=2.0×10-3T的磁場分布在xOy平面上的MON三角形區(qū)域,其中M、N點距坐標原點O均為1.0m,磁場方向垂直紙面向里.坐標原點O處有一個粒子源,不斷地向xOy平面發(fā)射比荷為
qm
=5×107C/kg的帶正電粒子,它們的速度大小都是v=5×104m/s,與x軸正方向的夾角分布在0~90°范圍內(nèi).
(1)求平行于x軸射入的粒子,出射點的位置及在磁場中運動時間;
(2)若從O點入射的與x軸正方向成θ角的粒子恰好不能從MN邊射出,試畫出此粒子運動的軌跡;
(3)求能從直線MN射出的粒子,從粒子源O發(fā)射時的速度與x軸正向夾角范圍.
(可供參考幾個三角函數(shù)值sin41°=0.656,sin38°=0.616).

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如圖1,在xoy 平面內(nèi)有垂直紙面的有界勻強磁場,磁感應強度大小均為B,其中0<x<a區(qū)域內(nèi)磁場方向垂直xoy 平面向里,a<x區(qū)域內(nèi)磁場方向垂直xoy 平面向外,x<0區(qū)域內(nèi)無磁場.一個帶正電q、質(zhì)量為m 的粒子(粒子重力不計)在坐標原點處,以某一初速度沿x軸正方向射入磁場.
精英家教網(wǎng)
(1)求要使粒子能進入第二個磁場,初速度要滿足的條件;
(2)粒子初速度改為v1,要使粒子經(jīng)過兩個磁場后沿x軸負方向經(jīng)過O點,求圖中磁場分界線(圖中虛線)的橫坐標值為多少?要在圖2中畫出軌跡圖.
(3)在第二問的情況下,要使帶電粒子第二次回到O點,且回到O點時的速度方向沿x軸正方向,請在x<0內(nèi)設(shè)計符合要求的磁場,在圖2上標明磁場的方向、磁感應強度的大小和邊界的坐標?
(4)若粒子在第一個磁場中作圓周運動的軌跡半徑為R=
2
a
,求粒子在磁場中的軌跡與x 軸的交點坐標.

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