如图所示,在x轴上方有一竖直向下的匀强电场区域,电场强度为E=500V/m。x轴下方分布有很多磁感应强度为B=1T的条形匀强磁场区域,其宽度均为为d1=3cm,相邻两磁场区域的间距为d2=4cm。现将一质量为m=5×10-13kg、电荷量为q=1×10-8C的带正电的粒子(不计重力)从y轴上的某处静止释放。
(1)若粒子从坐标(0,1.25cm)点由静止释放,求粒子刚刚进入磁场瞬间的速度大小。
(2)调节释放点的位置坐标(0,h),要使它经过轴下方时,不会进入第二磁场区,h应满足什么条件?
(3)若粒子从坐标(0,5cm)点由静止释放,求粒子自释放到第二次过x轴的时间。
高三物理解答题困难题
如图所示,在x轴上方有一竖直向下的匀强电场区域,电场强度为E=500V/m。x轴下方分布有很多磁感应强度为B=1T的条形匀强磁场区域,其宽度均为为d1=3cm,相邻两磁场区域的间距为d2=4cm。现将一质量为m=5×10-13kg、电荷量为q=1×10-8C的带正电的粒子(不计重力)从y轴上的某处静止释放。
(1)若粒子从坐标(0,1.25cm)点由静止释放,求粒子刚刚进入磁场瞬间的速度大小。
(2)调节释放点的位置坐标(0,h),要使它经过轴下方时,不会进入第二磁场区,h应满足什么条件?
(3)若粒子从坐标(0,5cm)点由静止释放,求粒子自释放到第二次过x轴的时间。
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(12分)如图所示,在轴上方有一竖直向下的匀强电场区域,电场强度为。轴下方分布有很多磁感应强度为的条形匀强磁场区域,其宽度均为为,相邻两磁场区域的间距为。现将一质量为、电荷量为的带正电的粒子(不计重力)从轴上的某处静止释放。
(1)若粒子从坐标(0,)点由静止释放,要使它经过轴下方时,不会进入第二磁场区,应满足什么条件?
(2)若粒子从坐标(0,)点由静止释放,求自释放到第二次过轴的时间。
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,水平虚线X下方区域分布着方向水平、垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,整个空间存在匀强电场(图中未画出).质量为m,电荷量为+q的小球P静止于虚线X上方A点,在某一瞬间受到方向竖直向下、大小为I的冲量作用而做匀速直线运动.在A点右下方的磁场中有定点O,长为l的绝缘轻绳一端固定于O点,另一端连接不带电的质量同为m的小球Q,自然下垂.保持轻绳伸直,向右拉起Q,直到绳与竖直方向有一小于5°的夹角,在P开始运动的同时自由释放Q,Q到达O点正下方W点时速率为v0.P、Q两小球在W点发生正碰,碰后电场、磁场消失,两小球粘在一起运动.P、Q两小球均视为质点,P小球的电荷量保持不变,绳不可伸长,不计空气阻力,重力加速度为g.
(1)求匀强电场场强E的大小和P进入磁场时的速率v;
(2)若绳能承受的最大拉力为F,要使绳不断,F至少为多大?
(3)求A点距虚线X的距离s.
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如图所示,水平虚线x下方区域分布着方向水平、垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,整个空间存在匀强电场(图中未画出)。质量为m,电荷量为+q的小球P静止于虚线x上方A点,在某一瞬间受到方向竖直向下、大小为I的冲量作用而做匀速直线运动。在A点右下方的磁场中有定点O,长为l的绝缘轻绳一端固定于O点,另一端连接不带电的质量同为m的小球Q,自然下垂。保持轻绳伸直,向右拉起Q,直到绳与竖直方向有一小于50的夹角,在P开始运动的同时自由释放Q,Q到达O点正下方W点时速率为v0。P、Q两小球在W点发生正碰,碰后电场、磁场消失,两小球粘在一起运动。P、Q两小球均视为质点,P小球的电荷量保持不变,绳不可伸长,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求匀强电场场强E的大小和P进入磁场时的速率v;
(2)若绳能承受的最大拉力为F,要使绳不断,F至少为多大?
(3)若P与Q在W点相向(速度方向相反)碰撞时,求A点距虚线X的距离s。、
高三物理计算题极难题查看答案及解析
如图所示,在水平线ab下方有一匀强电场,电场强度为E,方向竖直向下,ab的上方存在匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,磁场中有一内、外半径分别为R、的半圆环形区域,两半圆与ab的交点分别为M、N、C、D。一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在电场中P点静止释放,由M进入磁场,从N点第1次出磁场,不计粒子重力。
(1)求粒子从P到M所用的时间t;
(2)改变粒子静止释放位置(仍在线段PM上),要使粒子能够到达C点,求释放位置距M点的距离x;
(3)若粒子从与P同一水平线上的Q点水平射出,能由M进入磁场,始终在环形区域中运动,且所用的时间最少,求粒子在Q时速度的大小。
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(15分)如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B=1T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m,现有一边长l=0.2m、质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω的正方形线框MNOP以v0=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场,求:
(1)线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F。
(2)若线框能穿过的条形磁场区域为n个,且n>3,请用文字简答线框通过2d的水平距离过程中其水平方向上做什么运动。
(3)线框从刚进入磁场到开始竖直下落的过程中产生的焦耳热Q。
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如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B=1T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5 m,现有一边长L= 0.2m、质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω的正方形线框MNOP以=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场,求:
(1)线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F;
(2)线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q;
(3)线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。
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