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:0.15 引用次数:919 题号:13257324
如图甲所示,左侧有一对平行金属板,两板之间的空间为电磁复合场。已知两板间距为,板间电压为;两板之间匀强磁场的磁感应强度大小为,方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。图中右侧为一半径R、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,并沿直径方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点(未画出)射出。已知速度的偏向角,不计离子重力,计算结果保留。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
(4)如乙图所示,若离子从复合场射出后在时刻从O点沿直角坐标系的x轴正方向,垂直射入只存在于第一象限(含xy轴)的周期性,交替变化的磁场中(,向里为正),经过一个磁场变化周期(未确定)时间后到达第一象限内的某点P,此时粒子的速度方向又恰好沿x轴正方向,求P点纵坐标有最大值时其对应的磁场变化周期的值。

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解答题 | 困难 (0.15)
【推荐1】如图甲所示,MNPQ为间距足够大的水平极板,紧靠极板右侧放置竖直的荧光屏,在MNPQ间加上如图乙所示的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里,时刻,比荷的正粒子以一定的速度从O1点沿O1O2射入极板间恰好做直线运动,不计粒子的重力,k为已知量。求:
(1)粒子从点射入时的速度;
(2)若粒子恰好不能打到荧光屏上,粒子偏离距离最大的时刻;
(3)若粒子在时刻以后打到荧光屏上,粒子打在荧光屏上时,速度方向与水平极板长度的关系(可以用速度与水平方向之间夹角的正弦值表示)。
2021-04-12更新 | 1574次组卷
解答题 | 困难 (0.15)
【推荐2】如图甲的空间直角坐标系中,有一边长为的立方体区域,该区域内(含边界)有沿轴正方向的匀强磁场,磁感应强度。质量为、电荷量为的带电粒子以初速度点沿轴正方向进入立方体区域,不计粒子的重力。求:
(1)粒子离开立方体区域时位置坐标;
(2)若在该区域再加一个沿轴负方向的匀强电场,粒子仍从点以初速度沿轴正方向进入该区域后从之间某点离开,求所加电场的电场强度以及粒子离开立方体区域时的速度大小(结果不必化成小数,保留根式);
(3)撤去原来的电场和磁场,在该区域加方向沿轴负方向的磁场和沿轴正方向的磁场,磁感应强度的大小随时间周期性变化的规律如图乙所示。时刻,粒子仍从点以初速度沿轴正方向进入该区域,要使粒子从平面离开此区域,且速度方向与轴正方向的夹角为,求磁感应强度的可能取值()。

2024-02-22更新 | 571次组卷
解答题 | 困难 (0.15)
名校
【推荐3】如图甲所示,虚线是Ⅰ区域和Ⅱ区域的边界,Ⅰ区域中竖直面内存在一光滑弯曲轨道,端点 N 的切线与水平方向的夹角为 53°,MN 两点的竖直距离为h;虚线与 y 轴间为Ⅱ区域,区域中有一水平向左的匀强电场,区域宽度为 1.08h;Ⅲ区域是边长为h 的正方形区域 OPQR,区域内存在竖直向上的场强大小为的匀强电场。一质量为 m,电荷量为+q 的带电小球(可视为质点)从 M 点静止下滑,通过Ⅱ区域,恰好从坐标原点 O 沿着 y 轴负方向进入Ⅲ区域时,在Ⅲ区域加垂直纸面的磁场,以小球到达坐标原点 O 为计时起点,磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示,规定垂直纸面向里为正,小球最终从 Qy 轴负方向离开Ⅲ区域。已知重力加速度为 g,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)小球到达轨道端点 N 时的速度大小 v0
(2)Ⅱ区域内电场强度的大小 E 以及Ⅲ区域内磁感应强度的大小B0
(3)磁感应强度随时间变化的周期 T
2021-06-15更新 | 1492次组卷
共计 平均难度:一般