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(2014•湛江二模)如图甲所示,在xoy直角坐标系中,第I象限内边长为L的正方形区域分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/13 15:28:51
(2014•湛江二模)如图甲所示,在xoy直角坐标系中,第I象限内边长为L的正方形区域分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;第II象限内分布着沿y 轴正方向的以y=L为边界的匀强电场,电场强度为E.粒子源P可以在第四象限内沿平行x轴方向来回移动,它可以产生初速度为零.带电荷量为+q、质量为m的粒子,同时能使这些粒子经过电压U加速,加速后的粒子垂直x 轴进入磁场区域,假设粒子进入磁场时与x轴的交点坐标为(x,0),且0<x<L,加速电压U与横坐标x2的关系图象如图乙所示,不计粒子重力.

(1)求粒子进入磁场的速度大小与x 的关系式.
(2)推导粒子在磁场中作圆周运动的半径与x 的关系式并求出粒子在磁场的运动时间.
(3)求粒子离开电场时的偏转角的正切值与粒子在磁场入射点的x 坐标的关系式.
(2014•湛江二模)如图甲所示,在xoy直角坐标系中,第I象限内边长为L的正方形区域分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,
(1)设粒子进入磁场的速度为v,由动能定理有:qU=
1
2mv2 ①
由图可知加速电压U与横坐标x2的关系为:U=
B2qx2
2m  ②
联立①②式并解得粒子进入磁场的速度大小与x的关系为:v=
Bq
mx  ③
(2)设粒子在磁场中作圆周运动的半径为r,由牛顿第二定律有:Bqv=m
v2
r  ④
粒子做圆周运动的周期为:T=
2πr
v ⑤
联立③④得:r=x  ⑥
 由⑥式知粒子的轨迹为
1
4圆周,在磁场中的运动时间为:t=
T
4  ⑦
联立③④⑥⑦得:t=
πm
2qB  ⑧
(3)依题知粒子必然垂直电场线进入匀强电场,得做类平抛运动,则有:
vx=v
vy=at
a=
qE
m
L-x=
1
2at2
tanα=
vy
vx
联立得:tanα=

2mEL
Bq2x
答:(1)粒子进入磁场的速度大小与x的关系式v=
Bq
mx.
(2)推导粒子在磁场中作圆周运动的半径与x 的关系式为r=x,粒子在磁场的运动时间t=
πm
2qB.
(3)粒子离开电场时的偏转角的正切值与粒子在磁场入射点的x 坐标的关系式tanα=

2mEL
Bq2x.
(2014•湛江二模)如图甲所示,在xoy直角坐标系中,第I象限内边长为L的正方形区域分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场, (2013•荆州二模)如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第I象限边长为I的正方形区域OABC,有垂直纸面向里的匀强磁场 如图所示,在xOy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场. (2014•海淀区一模)如图所示,边长为的L的正方形区域abcd中存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.一带电粒子从ad边 如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方 如图所示,在空间有一坐标系xoy,直线OP与x轴正方向的夹角为30°,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I 高三物理题啊在XOY平面直角坐标系内第一项限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,该磁场区域的磁感应强度B=0.2T.一带电 如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B 的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象 (2014•南昌二模)如图所示,在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场,一点电荷从图 如图所示,在平面直角坐标系xoy内,第I象限半径为r的圆形区域内存在垂直xoy平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,区域圆 (2014•湛江一模)如图所示为一个有界的足够大的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,一个不计重力的带正电的离子以某一速 (2014•滨州一模)如图所示,为真空室内的竖直平面坐标系xOy,在0<y<L的条形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,在