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:244 题号:12323065
如图所示,真空中直角坐标系XOY,在第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,在第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为2B,在第二象限内有沿x轴正向的匀强电场,第三象限内有一对平行金属板M、N,两板间距为d。所加电压为U,两板间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场。一个质量为m,电量为q的正离子沿平行于金属板的轴线射入两板间并做直线运动,从P点(-L,0)垂直于x轴进入第二象限,从A(0,2L)进入第一象限,然后离子垂直于x轴离开第一象限,不计离子的重力,求:
(1)离子在金属板间运动速度v0的大小;
(2)第二象限内电场的场强大小E
(3)离子穿越x轴时的位置与O点的距离D

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图,在xOy平面内存在以(0,d)为圆心半径为d的圆形磁场,磁场方向垂直纸面向外;x轴上方,0≤y≤2d2dxd区域内存在沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为EE未知);x轴下方,以平行于x轴的直线ab为界,ab上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab下方存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴正方向、大小也为EE未知)的匀强电场;已知abx轴的距离为,与y轴交点为c,三个区域磁感应强度大小均为B。一群质量为m,电荷量为+q的粒子均匀分布在,0≤y≤2d的区域内,初速度可视为0,经电场加速后进入圆形磁场区域,经磁场偏转后汇聚到坐标原点O,忽略粒子间的相互作用及其所受到的重力。求:
(1)匀强电场场强E的大小;
(2)粒子能打在分界线ab上的区域长度及到达分界线ab上的粒子占总粒子数的比例η(不考虑两次及以上进入x轴下方的粒子);
(3)在O点沿x轴正方向运动的粒子进入x轴下方后,从第1次经过分界线ab到第2次经过分界线ab沿x轴方向运动的距离。

2024-05-20更新 | 296次组卷
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【推荐2】如图所示,在直角三角形abc区域有方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B=0.2T,∠θ=30°,P为ac边上一点,aP=1m.在P点有一粒子源,可沿平行于cb的方向发出速度不同的同种带电粒子,且粒子速度最大时,恰好垂直打在ab边上的e点.已知粒子的电荷量为q=5×103c、质量为m=1×106kg,不考虑粒子的重力,结果可以用根号表示.求:

(1)带电粒子的最大速度.
(2)粒子打到ab边上区域的长度.
(3)带电粒子在磁场中运动的最长时间.
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【推荐3】如图所示,矩形ABCD的边长ADd,对角线AC将矩形区域分成两部分,ABC区域内存在磁感应强度大小为B0、垂直纸面向里的匀强磁场,ACD区域内存在磁感应强度大小为2B0、垂直纸面向外的匀强磁场。某电子沿AB边从A点射入,恰好能从C点射出。设电子的质量为m、电荷量为e,不计电子重力,求:
(1)从C点射出电子的最大速度为多少?
(2)让此电子沿AD边从A点射入,恰从C点射出的最短时间为多少?
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