高三物理解答题中等难度题
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
(20分)如图甲,在x >0的空间中存在沿y轴负方向的匀强电场和垂直于xOy平面向里的匀强磁场,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B。一质量为m,带电量为q(q>0)的粒子从坐标原点O处,以初速度v0沿x轴正方向射入,粒子的运动轨迹见图甲,不计粒子的重力。
⑴求该粒子运动到y=h时的速度大小v;
⑵现只改变入射粒子初速度的大小,发现初速度大小不同的粒子虽然运动轨迹(y-x曲线)不同,但具有相同的空间周期性,如图乙所示;同时,这些粒子在y轴方向上的运动(y-t关系)是简谐运动,且都有相同的周期。
Ⅰ.求粒子在一个周期T内,沿x轴方向前进的距离s;
Ⅱ.当入射粒子的初速度大小为v0时,其y-t图像如图丙所示,求该粒子在y轴方向上做简谐运动的振幅Ay,并写出y-t的函数表达式。
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,在xoy平面内,在范围内以x轴为电场和磁场的边界,在
范围内以第Ⅲ象限内的直线OM为电场与磁场的边界,OM与x轴负方向成
角,在边界的下方空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B=1T,在边界的上方有沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E=32N/C;在y轴上的P点有一个不计重力的带电微粒,以沿x轴负方向的初速度
射出,已知
,微粒所带电荷量
,质量
,求:
(1)带电微粒第一次进入电场时的位置坐标;
(2)带电微粒从P点出发到第三次经过电磁场边界经历的总时间;
(3)带电微粒第四次经过电磁场边界时的速度大小.
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在xoy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成角
在
且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E,场强大小为
,在
且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为
,如图所示
一不计重力的带负电微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以
的初速度进入磁场,已知微粒的带电量为
,质量为
,求:
带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标;
带电微粒在磁场区域运动的总时间;
带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.
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如图所示,在地面附近,坐标系xOy在竖直平面内的空间中存在着沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在x<0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E。一个带正电的油滴经图中x轴上的M点,始终沿着与水平方向成θ=30°角的斜向下做直线运动,进入x>0区域。要使油滴进入x>0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动,需要在x>0区域加一个匀强电场E′。若带电油滴做匀速圆周运动通过x轴上的N点,且MO=NO,g取l0m/s2。求:
1.油滴运动速度大小;
2.在x>0空间内所加电场强度大小和方向;
3.油滴从x轴上的M点开始运动到达N点所用的时间
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,xOy坐标系中,y<0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在第四象限有沿x轴正方向的匀强电场;第一、三象限的空间也存在着匀强电场(图中未画出),第一象限内的匀强电场与x轴平行。一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒从第一象限的P点由静止释放,恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动,经过x轴上的a点进入y<0的区域后开始做匀速直线运动,经过y轴上的b点进入x<0的区域后做匀速圆周运动,最后通过x轴上的c点,且Oa=Oc。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,求:
(1)第一象限内电场的电场强度E1的大小及方向;
(2)带电微粒由P点运动到c点的过程中,其电势能的变化量;
(3)带电微粒从a点运动到c点所经历的时间t。
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图甲为直角坐标xOy,y轴正向沿竖直向上方向,其所在空间分布着均匀的、大小随时间周期性变化的电场和磁场,其变化规律如图乙所示,规定电场强度方向沿y轴正向为正方向,磁感应强度方向垂直坐标xOy平面向里为正方向。t=0时刻,电荷量为q、质量m的带正电粒子由坐标原点O静止释放,已知场强大小E0=,磁感应强度大小B0=
,g取l0m/s2.求:
(l)t=ls末粒子速度的大小和方向;
(2)粒子第一次进人磁场时做圆周运动的半径和周期;
(3)在0-6s内粒子运动过程中最高点的位置坐标。
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如图所示,竖直平面内的空间中,有沿水平方向、垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在磁场中建立竖直的平面直角坐标系xOy,在x<0的区域内有沿x轴负向的匀强电场,电场强度大小为E,在x>0的区域内也存在匀强电场(图中未画出)。一个带正电的小球(可视为质点)从x轴上的N点竖直向下做匀速圆周运动至P点后进入x<0的区域,沿着与水平方向成α=30°角斜向上做直线运动,通过x轴上的M点,求:(重力加速度为g,不计空气阻力)
(1)小球运动速度的大小。
(2)在x>0的区域内所加的电场强度的大小。
(3)小球从N点运动到M点所用的时间。
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如图所示,位于竖直平面内的坐标系xOy,在其第三象限空间有正交的匀强磁场和匀强电场,匀强磁场沿水平方向且垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B,匀强电场沿x 轴负方向、场强大小为E。在其第一象限空间有沿y 轴负方向的、场强大小为的匀强电场。一 个电荷量的绝对值为q 的油滴从图中第三象限的P 点得到一初速度,恰好能沿PO 作直线运动(PO 与x 轴负方向的夹角为θ = 37°),并从原点O 进入第一象限。已知重力加速度为g,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,不计空气阻力。问:
(1)油滴的电性;
(2)油滴在P 点得到的初速度大小;
(3)在第一象限的某个长方形区域再加上一个垂直于纸面向里的、磁感应强度也为B 的匀强磁场,且该长方形区域的下边界在x 轴上,上述油滴进入第一象限后恰好垂直穿过x 轴离开第一象限,求这个长方形区域的最小面积以及油滴在第一象限内运动的时间。
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