组卷网 > 知识点选题 > 带电粒子在有边界磁场中运动
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解析
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1 . 利用偏转电场和偏转磁场都可以实现对含有带电离子和中性粒子的混合粒子束的剥离。混合粒子束中的带电离子包含动能为的三种正离子,所有离子电荷量均为q,质量均为m。如图甲所示,水平平行极板间电压为U,间距为d,极板间电场是偏转电场,混合粒子束平行于极板射入偏转电场后,带电离子被极板吞噬,中性粒子沿初速度方向运动。如图乙所示,竖直放置的吞噬板MN长度为2dMN所在竖直线右边是偏转磁场,混合粒子束宽度为d,从紧贴M端射进入偏转磁场,速度垂直于MN,经磁场偏转后,带电离子被吞噬板吞噬,中性粒子沿初速度方向运动。不计混合粒子重力。
(1)动能为Ek的离子是从初速度为零开始在电势差为U0的两点间加速获得动能,求U0
(2)求离子在偏转电场中运动的最长时间t和偏转电场极板的最短长度L
(3)求偏转磁场磁感应强度大小B的的取值范围。

2 . 如图所示,一个质量为m、电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴正方向成的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴从Q点射出第一象限,已知
(1)判断粒子带电的正负并求出粒子运动轨迹半径r
(2)求磁场磁感应强度B的大小;
(3)带电粒子穿过第一象限所用的时间t

2023-12-13更新 | 851次组卷 | 3卷引用:辽宁省六校协作体2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题
3 . 如图所示,边长为L的正方形有界匀强磁场ABCD,带电粒子从A点沿AB方向射入磁场,恰好从C点飞出磁场;若带电粒子以相同的速度从AD的中点P垂直AD射入磁场,从DC边的M点飞出磁场(M点未画出)。设粒子从A点运动到C点所用的时间为,由P点运动到M点所用时间为(带电粒子重力不计),则为(  )

A.B.C.D.
2023-12-13更新 | 743次组卷 | 3卷引用:河北省邯郸市鸡泽县第一中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题
4 . 如图所示,匀强磁场的边界为直角三角形,,已知磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。F处有一粒子源,沿FG方向发射出大量带正电荷+q的同种粒子,粒子质量为m,粒子的初速度大小可调,粒子重力不计,则下列说法正确的是(       
   
A.取合适值,粒子可以到达E
B.能到达EF边界的所有粒子所用的时间均相等
C.粒子从F运动到EG边所用的最长时间为
D.若粒子能到达EG边界,则粒子速度越大,从F运动到EG边的时间越长

5 . 如图所示,有一对平行金属板,两板相距为0.05m。电压为10V,两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。图中右边有一半径R为0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面,从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出。已知OFOD夹角,不计离子重力。求:

(1)离子速度v的大小;

(2)离子的比荷

(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t

   

2023-12-07更新 | 989次组卷 | 3卷引用:浙江省温州环大罗山联盟2022-2023学年高二下学期4月期中考试物理试题

6 . 如图所示,一束电子(电荷量为e,不计重力)以速度vA点垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中,在C点穿出磁场时的速度方向与电子原来的入射方向成30°夹角,则电子的质量是多少?电子穿过磁场的时间是多少?

2023-11-28更新 | 1498次组卷 | 15卷引用:云南省曲靖市兴教学校2022-2023学年高二下学期4月期中教学质量检测物理试题
7 . 如图所示,边长为L的正方形abcd区域内分布磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。从ab边的中点P处发射速率不同、质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子沿纸面与Pb的方向射入该磁场区域,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
(1)若带电粒子垂直于ad边射出磁场,求该粒子的运动时间;
(2)求ab边界有粒子离开磁场的区域长度;
(3)若粒子离开磁场时的速度方向偏转了60°,求该粒子的速度大小。

2023-11-27更新 | 1540次组卷 | 7卷引用:辽宁省鞍山市第一中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题

8 . 如图所示,在0≤x≤3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在t=0时刻,从原点O发射一束等速率的相同的带电粒子,速度方向与y轴正方向的夹角分布在0~90°范围内,其中,沿y轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场右边界上点离开磁场,不计粒子重力,下列说法正确的是(  )

A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为3a
B.粒子的发射速度大小为
C.带电粒子的比荷为
D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为
2023-11-21更新 | 970次组卷 | 4卷引用:河南省南阳市2023-2024学年高二上学期11月期中质量评估物理试题
9 . 如图所示,直角三角形区域中存在一匀强磁场,磁感应强度为,已知边长为,比荷均为的带正电粒子以不同的速率从点沿方向射入磁场(不计粒子重力),则(  )
A.粒子速度越大,在磁场中运动的时间越短
B.粒子速度越大,在磁场中运动的路程越大
C.粒子在磁场中运动的最长路程为
D.粒子在磁场中运动的最短时间为
10 . 两个质量相同、电荷量相等的带电粒子ab,以不同的速率沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图所示。若不计粒子的重力,则下列说法正确的是(  )
       
A.a粒子带正电,b粒子带负电
B.a粒子的速度较大,b粒子的速度较小
C.a粒子在磁场中运动的时间较长
D.a粒子在磁场中所受的洛伦兹力较大
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