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 > 带电粒子在无边界匀强磁场中运动 > 带电粒子在磁场中做圆周运动的相关计算
题型:解答题 难度:0.15 引用次数:1241 题号:14792050
如图甲所示,在y≥0的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示;与x轴平行的虚线MN下方有沿+y方向的匀强电场,电场强度E×103N/C,在y轴上放置一足够大的挡板.t=0时刻,一个带正电粒子从P点以v=2×104m/s的速度沿+x方向射入磁场.已知电场边界MNx轴的距离为m,P点到坐标原点O的距离为1.1m,粒子的比荷 =106C/kg,不计粒子的重力.求粒子:
(1)在磁场中运动时距x轴的最大距离;
(2)连续两次通过电场边界MN所需的时间;
(3)最终打在挡板上的位置到坐标原点O的距离。
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真题 名校
【推荐1】如图所示,平面内,有一电子源持续不断地沿正方向每秒发射出N个速率均为的电子,形成宽为2b,在轴方向均匀分布且关于轴对称的电子流.电子流沿方向射入一个半径为R,中心位于原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直xOy平面向里,电子经过磁场偏转后均从P点射出,在磁场区域的正下方有一对平行于轴的金属平行板KA,其中K板与P点的距离为d,中间开有宽度为且关于轴对称的小孔.K板接地,AK两板间加有正负、大小均可调的电压,穿过K板小孔到达A板的所有电子被收集且导出,从而形成电流.已知,电子质量为m,电荷量为e,忽略电子间相互作用.

(1)求磁感应强度B的大小;
(2)求电子从P点射出时与负轴方向的夹角θ的范围;
(3)当时,每秒经过极板K上的小孔到达极板A的电子数;
(4)画出电流变化的关系曲线(在答题纸上的方格纸上).
2018-10-20更新 | 5068次组卷
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名校
【推荐2】某个粒子分析装置的简化示意图如图所示,一圆心为、半径为的半圆和一圆心为、半径为的圆相切于A点,直径下方的半圆圆外区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,半径为的圆内区域存在垂直纸面向外的匀强磁场(未知),上方电容器的平行金属板正对放置,板长为,两板间距为,金属板下边缘连线与圆形磁场最高点在同一水平线上,点距左金属板,上边缘连线紧挨着一水平放置的感光板。一群电量为、质量为的粒子,可在左侧长度为的水平线状粒子发射装置上以相同速度竖直向下射出,控制出发的时间,使得所有粒子同时到达A点,其中点出发的粒子经过A点后恰好能运动至点,粒子进入电容器若打到金属板上会被吸收,不考虑电容器的边缘效应,不计粒子重力及粒子之间相互作用力。(计算过程中取
(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)若要点出发的粒子能打到感光板上,求电容器的板电势差范围
(3)控制电容器的电压,使得所有粒子都能打到感光板上让感光板上发光,求感光板发光持续的时间。

2023-12-25更新 | 552次组卷
解答题 | 困难 (0.15)
【推荐3】空间中存在如图所示的匀强磁场,其中一、四象限的磁感应强度大小为B1=3B0,二、三象限的磁感应强度大小为B2=4B0,方向均垂直纸面向里。T=0时刻,处于坐标原点O的一个静止的中性粒子分裂成两个带电粒子ab,质量分别为mamb,已知a带正电,初速度沿x轴正方向,不考虑重力及粒子之间的相互作用。
(1)求ab粒子分别在B1B2区域中运动时的半径之比
(2)若a粒子带电荷量为+q,初始速度为v0,求该粒子经过y轴的坐标和时刻;
(3)若ab两粒子能再次在磁场分界面(即y轴)上相遇,求mamb之比应满足的条件。

2024-03-12更新 | 55次组卷
共计 平均难度:一般