组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 带电粒子在复合场中的运动 > 带电粒子在组合场中的运动 > 带电粒子在交变磁场中的运动
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:660 题号:11099858
如图甲所示,在直角坐标系中的0≤xL区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有以点(2LO)为圆心、半径为L的圆形区域,与x轴的交点分别为MN,在xOy平面内,从电离室产生的质量为m、带电荷量为e的电子以几乎为零的初速度从P点飘入电势差为U的加速电场中,加速后经过右侧极板上的小孔Q点沿x轴正方向进入匀强电场,已知OQ两点之间的距离为,飞出电场后从M点进入圆形区域,不考虑电子所受的重力。
(1)求0≤xL区域内电场强度E的大小;
(2)若圆形区域内加一个垂直于纸面向外的匀强磁场,使电子穿出圆形区域时速度方向垂直于x轴,求所加磁场磁感应强度B的大小和电子在圆形区域内运动的时间t
(3)当电子从M点进入磁场区域时,取t=0,在圆形区域内加如图乙所示变化的磁场(以垂直于纸面向外为正方向),最后电子从N点飞出,速度方向与进入圆形磁场时方向相同,请写出磁场变化周期T满足的关系表达式。
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【推荐1】如图(甲)所示,在直角坐标系区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有一个以点为圆心.半径为L的圆形区域,圆形区域与x轴的交点分别为M、N.现有一质量为m,带电量为e的电子,从y轴上的A点以速度沿x轴正方向射入电场,飞出电场后从M点进入圆形区域,速度方向与x轴夹角为.此时在圆形区域加上如图(乙)所示周期性变化的磁场(以垂直纸面向外为磁场正方向),最后电子运动一段时间后从N点飞出,速度方向与进入磁场时的速度方向相同(与x轴夹角也为).不计电子重力,求:

(1)电子飞出电场时的速度大小;
(2)区域内匀强电场场强E的大小;
(3)写出圆形磁场区域磁感应强度的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式.
2018-02-06更新 | 438次组卷
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【推荐2】在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoyx轴沿水平方向,如图甲所示。第一象限有一竖直向下的匀强电场,第二象限内有一水平向左的匀强电场,第一象限场强大小为第二象限场强大小的一半。处在第三象限的某种发射装置(图中没有画出)竖直向上射出一个质量为m、电荷量为-qq>0)的带电粒子(可视为质点),该粒子以初速度v0从-x上的A点沿y轴正方向进入第二象限,并从+y上的C点沿x轴正方向进入第一象限,C点粒子动能为A点粒子动能的4倍。重力加速度为g。试求:
(1)OC距离L以及第二象限匀强电场的电场强度E的大小;
(2)若第一象限同时存在按如图乙所示规律变化的磁场,磁场方向垂直于纸面(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向,图中B0T0均为未知量),并且在t=时刻粒子由C点进入第一象限,且恰好能通过同一水平线上的D点,速度方向仍然水平,且CD=OC若粒子在第一象限中完成一个完整圆周运动的周期与磁场变化周期相同,求交变磁场变化的周期T0的大小;
(3)若第一象限仍同时存在按如图乙所示规律变化的磁场(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向,图中B0T0均为未知量),调整磁场变化的周期,让粒子在t=0时刻由C点进入第一象限,且恰能通过x轴上F点,且OF=OC,求交变磁场的磁感应强度B0的大小应满足的条件。
2020-06-26更新 | 901次组卷
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【推荐3】如图(a),空间直角坐标系中,有一长方体区域,四边形是边长为L的正方形,长度为,其顶点分别是abcdO,其中在坐标轴上,区域内(含边界)分布着电场或磁场。时刻,一质量为、电荷量为的带正电粒子,以初速度a点沿方向射入区域,不计粒子重力。
(1)若区域内仅分布着沿y轴负方向的匀强电场,则粒子恰能从点离开区域,求电场强度的大小;
(2)若区域内仅分布着方向垂直于平面的匀强磁场,则粒子能从连线上距d点离开区域,求磁感应强度的大小;
(3)若区域内仅交替分布着方向沿x轴负方向的磁场和沿y轴正方向的磁场,且磁感应强度的大小随时间周期性变化的关系如图(b)所示,则要使粒子从平面离开,且离开时速度方向与平面的夹角为60°,感应强度大小的可能取值。
   
2023-05-31更新 | 823次组卷
共计 平均难度:一般