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:0.65 引用次数:514 题号:13967123
一边长为a的正三角形ADC区域中有垂直该三角形平面向里的匀强磁场,在DC边的正下方有一系列质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,以垂直于DC边的方向射入正三角形区域。已知所有粒子的速度均相同,经过一段时间后,所有的粒子都能离开磁场,其中垂直AD边离开磁场的粒子在磁场中运动的时间为t0。假设粒子的重力和粒子间的相互作用力可忽略。
(1)求该区域中磁感应强度B的大小。
(2)为了能有粒子从DC边离开磁场,则粒子射入磁场的最大速度为多大?
(3)若粒子以(2)中的最大速度进入磁场,则粒子从正三角形边界ACAD边射出的区域长度为多大?

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图所示,在空间有一坐标系xoy,直线OPx轴正方向的夹角为30°,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II,直线OP是他们的边界,OP上方区域I中磁场的磁感应强度为B.一质量为m,电荷量为q的质子(不计重力)以速度vO点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域I,质子先后通过磁场区域I和II后,恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出),试求:

(1)区域II中磁场的磁感应强度大小;
(2)Q点的坐标.
2016-12-08更新 | 207次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐2】常见的激光器有固体激光器和气体激光器,世界上一些发达国家已经研究出了自由电子激光器,其原理的简单示意如图(a)所示。自由电子(设初速度为零,不计重力)经电场加速后,射入上下排列着许多磁铁的管中,相邻的两块磁铁的极性是相反的,在磁场的作用下电子扭动着前进,犹如小虫在水中游动。电子每扭动一次就会发出一个光子(不计电子发出光子后能量的损失),管两端的反射镜使光子来回反射,结果从透光的一端发射出激光。若加速电场电压U=1.8×104 V,电子质量为m=0.91×10-30 kg,电子的电荷量q=1.6×10-19 C,每对磁极间的磁场可看做是均匀的,磁感应强度B=9×10-4 T,每个磁极的左右宽度为a=30 cm,垂直于纸面方向的长度为b=60 cm,忽略左右磁极间的缝隙,从上向下看两极间的磁场如图(b),当电子在磁极的正中间向右垂直于磁场方向射入时,求:
(1)电子进入磁场时的速度v
(2)电子在磁场中运动的轨道半径R
(3)电子可通过磁极的个数n
2016-12-08更新 | 195次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐3】如图所示,空间内存在宽度L=0.2m的足够长有竖直边界的磁场区域,磁感应强度大小B=0.6T,方向垂直于纸面向外。一电荷量q=2×10-6C、质量m=1.2×10-12kg的带正电粒子,沿纸面且垂直磁场区域边界的方向射入磁场,速度大小v0=2.5×105m/s。将磁场撤去,在原磁场区域内换成平行于纸面且方向竖直向下的匀强电场,粒子从相同位置以相同的速度射入电场中,通过电场区域后的速度方向与通过磁场区域后的速度方向相同。不计粒子受到的重力。求:
(1)粒子射出磁场时与磁场边界夹角的正切值tanθ
(2)电场的电场强度大小E
2020-06-30更新 | 109次组卷
共计 平均难度:一般