组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 带电粒子在磁场中的运动 > 带电粒子在有边界磁场中运动 > 带电粒子在直边界磁场中运动
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:787 题号:10129925
xOy平面的x轴上方区域范围内存在着范围足够大的匀强磁场(如图甲所示)。在空间坐标(x=0,y=a)处有一粒子源,在某一时刻向平面内各个方向均匀发射N个(N足够大)质量为m、电荷量为-q,速度为v0的带电粒子:(不计粒子重力及粒子间的相互作用,题中Nam、-qv0均为已知量)
(1)若放射源所发出的粒子恰好有不能到达x轴,求磁感应强度为多大;
(2)求解第(1)问中,x轴上能接收到粒子的区域长度L
(3)若磁场仅限制在一个半径为a的圆形区域内,圆心在坐标处。保持磁感应强度不变,在x轴的正半轴 区间上铺设挡板,粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并被挡板吸收,求:这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力。
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【推荐1】如图所示,一个质量为m、带负电荷粒子的电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度ν沿与+x轴成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,恰好垂直于y轴射出第一象限。已知
(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)让大量这种带电粒子同时从x轴上的P点以速度ν沿与+x轴成0~180°的方向垂直磁场射入第一象限内,求y轴上有带电粒子穿过的区域范围和带电粒子在磁场中运动的最长时间。
(3)为了使该粒子能以速度ν垂直于y轴射出,实际上只需在第一象限适当的地方加一个垂直于xOy平面、磁感强度为的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个矩形区域内,试求这矩形磁场区域的最小面积。

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【推荐2】在如图所示的坐标系中,y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;y<0的空间中存在匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面(纸面)向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子,经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0,方向沿x轴正方向,然后经过x轴上x=1.5h处的P2点进入磁场,不计重力。
(1)求粒子到达P2时速度的大小;
(2)求电场强度的大小;
(3)若在y轴的负半轴上y=-1.5h处固定一个与x轴平行的足够长的弹性绝缘挡板(粒子反弹后速度大小相等,方向相反),则粒子进入磁场偏转后恰好能垂直撞击在挡板上,求磁感应强度B的大小,并求粒子从P1出发到第2次与挡板作用所经历的时间。

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【推荐3】如图所示,在xOy平面内,有一个圆形区域的直径ABx轴重合,圆心O′的坐标为(2a,0),其半径为a,该区域内无磁场。在y轴和直线x=3a之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上某点射入磁场。不计粒子重力。
(1)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,且粒子不经过圆形区域就能到达B点,求粒子的初速度大小v1
(2)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,在磁场中运动的时间为,且粒子也能到达 B点,求粒子的初速度大小v2
(3)若粒子的初速度方向与y轴垂直,且粒子从O′点第一次经过x轴,求粒子的最小初速度vm
2016-12-08更新 | 1374次组卷
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