24.如图甲所示.在坐标xoy平面的第一象限(包括x.y轴)内均存在磁感应强度大小为B0.方向垂直于xOy平面且随时间做周期性变化的均匀磁场.如图乙所示.规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正.在y轴左侧有一竖直放置的平行金属板M.N.两板间的电势差为U.一质量为m.电荷量大小为q的带正电粒子.从贴近M板的中点无初速释放.通过N板小孔后从坐标原点O以某一速度沿x轴正方向垂直射入磁场中.经过一个磁场变化周期T0后到达第一象限内的某点P.此时粒子的速度方向恰好沿x轴正方向. (1) 求粒子在磁场中运动的轨道半径r, (2) 若T0 = .粒子在t= 时刻从O点射入磁场中. 求P点的位置坐标, (3) 若粒子在t=0时刻从O点射入磁场中.求粒子在P 点纵坐标的最大值ym和对应的磁场变化周期T0的值. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图甲所示,在坐标系xoy平面内的第一象限,有一匀强磁场和竖直向下的匀强电场(图中未画出).电场强度大小E=0.5N/s,磁感应强度大小恒为B=5T,方向垂直xoy平面,且随时间做周期相变化,变化规律如图乙所示,规定垂直xoy平面向里为磁场的正方向.一质量为m=0.4kg,电荷量q=-8C的带点小球,以初速度v0=5m/s从y轴上的P点沿x轴正方向开始运动.已知P点到原点O的距离H=8cm,不计磁场变化可能产生的一切其他影响,g=10m/s2
(1)求小球离开第一象限时的位置坐标
(2)如果在小球离x轴的高度下降h=3cm后撤去电场,求小球到达x轴时的速率(可用根号表示).

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如图甲所示,在xoy坐标平面内,第一象限有垂直纸面向里、磁感应强度恒为B0的匀强磁场(MN为磁场区域的右边界,且与x轴垂直);第二象限的平行板电容器与y轴平行放置,与电容器两极板相连、面积为S的圆形单匝金属线圈内有方向垂直纸面向外,大小按图乙所示均匀变化的磁场,磁场在t0时间内从零开始增大到B0;第四象限存在场强为E0、方向沿y轴负方向的匀强电场.一电量为-q,质量为m的粒子(不计重力)从电容器左极板附近由静止开始被加速,从右极板小孔P射出后垂直y轴进入磁场,之后又恰能垂直x轴进入电场.求:
(1)电容器两板间的电势差多大?
(2)粒子第一次到达x轴时离O点的距离.
(3)若粒子恰能垂直MN穿出磁场,粒子从y轴进入磁场到由MN穿出磁场经历的时间是多长?
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如图甲所示,在光滑绝缘的水平桌面上建立一xoy坐标系,平面处在周期性变化的电场和磁场中,电场和磁场的变化规律如图乙所示(规定沿+y方向为电场强度的正方向,竖直向下为磁感应强度的正方向).在t=0时刻,一质量为m=10g、电荷量为q=0.1C的带电金属小球自坐标原点O处,以v0=2m/s的速度沿x轴正方向射出.已知E0=0.2N/C、B0=0.21T.求:
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(1)t=1s末速度的大小和方向;
(2)1s~2s内,金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期;
(3)试求出第3秒末小球所在位置的坐标.

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(22分)如图甲所示,在xOy坐标平面的第一象限(包括x、y轴)内存在磁感应强度大小为B0、方向垂直于xOy平面且随时间做周期性变化的匀强磁场,如图乙所示,规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正。在y轴左侧有一对竖直放置的平行金属板M、N,两板间的电势差为U0。一质量为m、电量为q的带正电粒子(重力和空气阻力均忽略不计),从贴近M板的中点无初速释放,通过N板小孔后从坐标原点O以某一速度沿x轴正方向垂直射入磁场中,经过一个磁场变化周期T0(T0未知)后到达第一象限内的某点P,此时粒子的速度方向恰好沿x轴正方向。

(1)求粒子进入磁场作匀速圆周运动时的运动半径;

(2)若粒子在t=0时刻从O点射入磁场中,求粒子在P点纵坐标的最大值ym及相应的磁场变化周期T0的值;

(3)若在上述(2)中,第一象限内y=ym处平行x轴放置有一屏幕,如图甲,磁场变化周期为上述(2)中T0,但M、N两板间的电势差U可以在U0<U<9U0范围内变化,粒子仍在t=0时刻从O点射入磁场中,求粒子可能击中的屏幕范围。

 

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(22分)如图甲所示,在xOy坐标平面的第一象限(包括x、y轴)内存在磁感应强度大小为B0、方向垂直于xOy平面且随时间做周期性变化的匀强磁场,如图乙所示,规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正。在y轴左侧有一对竖直放置的平行金属板M、N,两板间的电势差为U0。一质量为m、电量为q的带正电粒子(重力和空气阻力均忽略不计),从贴近M板的中点无初速释放,通过N板小孔后从坐标原点O以某一速度沿x轴正方向垂直射入磁场中,经过一个磁场变化周期T0(T0未知)后到达第一象限内的某点P,此时粒子的速度方向恰好沿x轴正方向。

(1)求粒子进入磁场作匀速圆周运动时的运动半径;
(2)若粒子在t=0时刻从O点射入磁场中,求粒子在P点纵坐标的最大值ym及相应的磁场变化周期T0的值;
(3)若在上述(2)中,第一象限内y=ym处平行x轴放置有一屏幕,如图甲,磁场变化周期为上述(2)中T0,但M、N两板间的电势差U可以在U0<U<9U0范围内变化,粒子仍在t=0时刻从O点射入磁场中,求粒子可能击中的屏幕范围。

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