如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=2.0 T。一质量为m=5.0×10-8 kg、电荷量为q=1.0×10-6 C的带电粒子从P点沿图示方向以v=20 m/s的速度进入磁场,从x轴上的Q点离开磁场(Q点未画出)。已知OP=30 cm。(粒子重力不计,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:
(1)OQ的距离;
(2)若粒子不能进入x轴上方,求磁感应强度B′满足的条件。
(1)OQ的距离;
(2)若粒子不能进入x轴上方,求磁感应强度B′满足的条件。
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更新时间:2022-01-06 19:23:41
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【知识点】 带电粒子在直边界磁场中运动
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】如图甲所示,在直角坐标系xOy中的四个点P(O,L)、Q(L,0)、M(0,-L)、N(-L、0)为PQMN的四个顶点,在△PQN范围内分布着匀强磁场,磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示(图像中T为未知量),设垂直纸面向外为正方向;△MQN内的匀强磁场与△PQN内的磁场总是大小相等、方向相反。在PQMN区域外,分别存在着场强大小为E的匀强电场,其方向分别与正方形区域PQMN在各象限内的边界垂直且指向正方形内部。质量为m、电荷量为q带正电的粒子在0
内某一时刻从原点O沿y轴正方向射入磁场,此后在xOy平面内做周期性运动。已知粒子在电场内做直线运动,且每当磁场方向发生变化时粒子恰好从电场射磁场。重力不计,忽略粒子运动对电、磁场的影响。上述L、B0、m、q、E为已知量。
(1)若粒子从出发到第一次回到O点过程中,在磁场中运动的时间小于
,求该粒子的初速度;
(2)求满足第一问条件下,粒子从出发到第一次回到O点的路程;
(3)求粒子初速度的所有可能值及对应的磁场变化的周期T。
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(1)若粒子从出发到第一次回到O点过程中,在磁场中运动的时间小于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54add973f2d15c78a18ffa2396388e65.png)
(2)求满足第一问条件下,粒子从出发到第一次回到O点的路程;
(3)求粒子初速度的所有可能值及对应的磁场变化的周期T。
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图在直角坐标系xOy平面内,在第Ⅱ象限中存在沿x轴负方向、场强为E的匀强电场,在第I、Ⅳ象限存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。在x轴上方x<0的区域沿正y轴方向以相同的初速度向电场发射质量为m、电荷量为-q(q>0)的带负电粒子,已知从x=-l的M点进入电场的粒子,经y=2l的N点离开电场,经过磁场后恰好通过坐标原点O处。不计粒子重力,不考虑粒子间的相互作用。求:
(1)粒子的初速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)从x=-2l处进入电场的粒子,从进入电场到第二次经过y轴时的纵坐标;
(4)所有能经过(0,4l)的粒子,最初进入电场时的横坐标值。
(1)粒子的初速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)从x=-2l处进入电场的粒子,从进入电场到第二次经过y轴时的纵坐标;
(4)所有能经过(0,4l)的粒子,最初进入电场时的横坐标值。
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较难
(0.4)
【推荐3】如题图所示,xOy平面被一条平行于x轴的直线MN分为匀强磁场区域和无磁场区域,磁场区域的磁感应强度方向垂直于纸面向外。比荷为
的带正电粒子A,从坐标为
的P点,以大小为v0、方向与x轴正方向成60°角的速度发射,能被位于
的粒子收集器Q收集,已知该过程中粒子做匀速圆周运动的半径为a,不计粒子重力。
(1)求磁感应强度的大小。
(2)求直线MN到x轴的距离。
(3)若粒子A从x轴某位置以大小为2v0、方向与x轴的正方向成
角的速度发射后,依然能被收集器Q收集,求该粒子发射位置的横坐标与θ的关系。
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(1)求磁感应强度的大小。
(2)求直线MN到x轴的距离。
(3)若粒子A从x轴某位置以大小为2v0、方向与x轴的正方向成
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