某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0 .“8 字样.首先.如图甲所示.在真空空间的竖直平面内建立xoy坐标系.在y1=0.1m和y2=-0.1m处有两个与x轴平行的水平界面和把空间分成Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ三个区域.在三个区域中分别存在匀强磁场B1.B2.B3.其大小满足B2=2B1=2B3=0.02T.方向如图甲所示.在Ⅱ区域中的y轴左右两侧还分别存在匀强电场E1.E2.忽略所有电.磁场的边缘效应. 是以坐标原点为中心对称的正方形.其边长L=0.2m.现在界面PQ上的A处沿y轴正方向发射一比荷q/m=108C/kg的带正电荷的粒子.粒子恰能沿图中实线途经三点后回到点并做周期性运动.轨迹构成一个“0 字.己知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.(1)求E1.E2场的大小和方向. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”字样,首先,在真空空间的竖直平面内建立xoy坐标系,在x1=-0.1m和x2=0.1m处有两个与y轴平行的竖直界面PQ、MN把空间分成Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ三个区域,在这三个区域中分别存在匀强磁场B3、B2、B1,其大小满足B2=2B3=2B1=0.02T,方向如图所示.在Ⅱ区域中的x轴上、下两侧还分别存在匀强电场E1、E2(图中未画出),忽略所有电、磁场的边缘效应,ABCD是以坐标原点O为中心对称的正方形,其边长a=0.2m.现在界面MN上的A点沿x轴正方向发射一个比荷q/m=1.0×108C/kg的带正电的粒子(其重力不计),粒子恰能沿图中实线运动,途经B、C、D三点后回到A点,做周期性运动,轨迹构成一个“0”字,已知粒子每次穿越Ⅱ区域时均作直线运动.试求:

(1)粒子自A点射出时的速度大小v0
(2)电场强度E1、E2的大小和方向;
(3)粒子作一次周期性运动所需的时间.

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某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样,首先,如图甲所示,在真空空间的竖直平面内建立直角坐标系,在处有两个与轴平行的水平界面,它们把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,在三个区域内分别存在匀强磁场,其   

大小满足,方

向如图甲所示.在Ⅱ区域内的轴左右

两侧还分别存在匀强电场(图中

未画出),忽略所有电、磁场的边缘效应.

是以坐标原点为中心对称的正方

形,其边长.现在界面上的

A处沿轴正方向发射一比荷的带正电荷的粒子(重力不计),粒子恰能沿图中实线途经B、C、,D三点后回到A点并做周期性运动,轨迹构成一个“0”字.已知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.

    (1)求的大小和方向.

    (2)去掉Ⅱ和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场,其他条件不变,仍在A处以相同的速度发射相同的粒子,请在Ⅱ和Ⅲ区城内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场,使粒子运动的轨迹成为上下对称的“8”字,且粒子运动的周期跟甲图中相同.请通过必要的计算和分析,求出你所设计的“场”的大小、方向和区域,并在乙图中描绘出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”.(上面半圆轨迹已在图中画出)

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某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样,首先,如图甲所示,在真空空间的竖直平面内建立xoy坐标系,在y1=0.1m和y2= -0.1m处有两个与x轴平行的水平界面PQ和MN把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,在三个区域中分别存在匀强磁场B1、B2、B3,其大小满足B2=2B1=2B3=0.02T,方向如图甲所示。在Ⅱ区域中的y轴左右两侧还分别存在匀强电场E1、E2(图中未画出),忽略所有电、磁场的边缘效应. ABCD是以坐标原点O为中心对称的正方形,其边长L=0.2m。现在界面PQ上的A处沿y轴正方向发射一比荷q/m=108c/kg的带正电荷的粒子(重力不计),粒子恰能沿图中实线途经B、C、D三点后回到A点并做周期性运动,轨迹构成一个“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.

(1)求E1、E2场的大小和方向

(2)若去掉Ⅱ和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场,其他条件不变,仍在处以相同的速度发射相同的粒子,请在Ⅱ和Ⅲ区域内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场,使粒子运动的轨迹成为上、下对称的“8”字,且粒子运动的周期跟甲图中相同,请通过必要的计算和分析,求出你所设计的“场”的大小、方向和区域,并在乙图中描绘出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”(上面半圆轨迹己在图中画出)

 

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某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”字样,首先,在真空空间的竖直平面内建立xoy坐标系,在x1=-0.1m和x2=0.1m处有两个与y轴平行的竖直界面PQ、MN把空间分成Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ三个区域,在这三个区域中分别存在匀强磁场B3、B2、B1,其大小满足B2=2B3=2B1=0.02T,方向如图所示.在Ⅱ区域中的x轴上、下两侧还分别存在匀强电场E1、E2(图中未画出),忽略所有电、磁场的边缘效应,ABCD是以坐标原点O为中心对称的正方形,其边长a=0.2m.现在界面MN上的A点沿x轴正方向发射一个比荷q/m=1.0×108C/kg的带正电的粒子(其重力不计),粒子恰能沿图中实线运动,途经B、C、D三点后回到A点,做周期性运动,轨迹构成一个“0”字,已知粒子每次穿越Ⅱ区域时均作直线运动.试求:

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(1)粒子自A点射出时的速度大小v0
(2)电场强度E1、E2的大小和方向;
(3)粒子作一次周期性运动所需的时间.

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某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样,首先,如图甲所示,在真空空间的竖直平面内建立坐标系,在m处有两个与轴平行的水平界面把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,在三个区域中分别存在匀强磁场 ,其大小满足,方向如图甲所示.在Ⅱ区域中的轴左右两侧还分别存在匀强电场(图中未画出),忽略所有电、磁场的边缘效应. 是以坐标原点为中心对称的正方形,其边长.现在界面上的处沿轴正方向发射一比荷C/kg的带正电荷的粒子(其重力不计),粒子恰能沿图中实线途经三点后回到点并做周期性运动,轨迹构成一个“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.
(1)求场的大小和方向.
(2)去掉Ⅱ和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场,其他条件不变,仍在处以相同的速度发射相同的粒子,请在Ⅱ和Ⅲ区城内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场,使粒子运动的轨迹成为上、下对称的“8”字,且粒子运动的周期跟甲图中相同,请通过必要的计算和分析,求出你所设计的“场”的大小、方向和区域,并在乙图中描绘出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”.(上面半圆轨迹己在图中画出)

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班级         姓名          学号      

一、二、选择题:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

D

C

D

B

D

AD

BC

AD

ABD

三、填空题:

10、(8分)⑴20.30    ⑵①S1/2T;② 9.71~9.73  ③阻力作用  (每空2分)

11、(12分)①B;D;F (每空1分,共3分)

 ②    (4分)                         ③ (3分)

 

 

 

 

 

 

④变大  (2分)

12、(10分)(1)E                           3分

(2)此波向右传播                      2分   

波速    3分

     1.0秒内b质点通过的路程是     2分

四、计算题:

13、(12分)(1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道,即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向,则

        (1分)

    又由 (2分)

    而             (1分)

    联立以上各式得   (2分)

   (2)设小孩到最低点的速度为v,由机械能守恒,有

      (2分)

    在最低点,据牛顿第二定律,有  (2  分)

    代入数据解得FN=1290N(1分)

    由牛顿第三定律可知,小孩对轨道的压力为1290N. (1分)

14、(13分)(1) (2分)

   (2) (2分)

        (2分)

       U=IR(1分)

       由以上各式得v=2.5m/s(1分)

   (3)金属棒加速度(1分)

       由牛顿定律(2分)

      

       由以上各式得P=0.25W(1分)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15、(17分)

                   g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16、(17分)(1)I、III区域中(2分)

       (1分)

       在II区域的电磁场中运动满足

       (2分)

       (1分)

       方向水平向右(1分)

       同理E2=2×103V/m方向水平向左.(1分)

   (2)根据对称性,在区域III中只能存在匀强磁场,且满足B3=B2=0.1T,方向垂直纸面向外. (2分)

       由于周期相等,所以在区域II中只能存在匀强电场,且方向必须与x轴平行,(2分)

       从B点运动至O点做类平抛运动,时间(1分)

       沿y轴方向的位移是L,则(1分)

       由牛顿第二定律qE­=ma(1分)

       代入数据解得E=2×103V/m(1分)

       根据


同步练习册答案