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 > 根据粒子运动确定磁场区域的范围
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:368 题号:14877223
如图所示,平面内,坐标原点处有一正粒子源,可以向轴右侧发射出大量同种带电粒子。粒子的质量为,电荷量为,所有粒子的初速度大小均为,初速度方向与轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。轴右侧有一直线轴相距为轴与直线之间区域内有平行于轴向右的匀强电场,沿轴方向电场范围足够大,电场强度大小。在的右侧一矩形区域内有匀强磁场,矩形区域右侧边界为,磁感应强度大小为,磁场方向垂直于平面向里。不计粒子间的相互作用和粒子重力。
(1)求初速度沿轴正方向的粒子第一次到达时的速度大小;
(2)若矩形磁场沿轴方向上足够长,为使所有的粒子均能到达之间的距离不能超过多少?
(3)为使沿轴负方向射入的粒子经电磁场后能回到轴且距离原点最远,求矩形磁场区域的最小面积。

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图所示,在平面直角坐标系中,第三象限里有一加速电场,一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子(不计重力),从静止开始经加速电场加速后,垂直x轴从A点进入第二象限,A点到坐标原点O的距离为R,在第二象限的区域内,存在着指向O点的均匀辐射状电场,距OR处的电场强度大小均为E,粒子恰好能垂直y轴从C点进入第一象限,当粒子从C点运动一段距离R后,进入一圆形匀强磁场区域(图中未画出),磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度为,粒子在磁场中速度方向偏转,粒子离开磁场区域后继续运动,通过x轴上的D点进入第四象限,求:
(1)加速电场的电压U
(2)圆形匀强磁场区域的最小面积
(3)粒子在第一象限中运动的时间t
2018-03-31更新 | 304次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】如图所示,将某正粒子放射源置于原点O,其向各方向射出的粒子速度大小均为υ0、质量均为m、电荷量均为q.在0≤y≤d的一、二象限范围内分布着一个左右足够宽的匀强电场,方向与y轴正向相同,在d<y≤2d的一、二象限范围内分布着一个左右足够宽的匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里.粒子第一次离开电场上边界y=d时,能够到达的最右侧的位置为(d,d),且最终恰没有粒子从y=2d的边界离开磁场,若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次,不计粒子重力以及粒子间的相互作用,求:

(1)电场强度E和磁感应强度B;
(2)粒子在磁场中运动的最短时间.
2016-07-22更新 | 783次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐3】如图,在xOy坐标系的第一象限的三角形区域AOD内有垂直于纸面向外的匀强磁场,将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)从坐标原点0以初速度v0垂直于AD射入磁场,已知A的坐标为(0,a),D的坐标为(3a,0).

(1)欲使粒子能够再次经过x轴上的OD段,求磁场的磁感应强度的最小值;
(2)在第四象限另有一矩形磁场,在第(1)问中磁感应强度取最小值的情况下,粒子经过x轴后立即进入该矩形磁场,然后恰好从D点离开该磁场返回到第一象限,求该磁场磁感应强度的大小和磁场的最小面积。
2018-03-01更新 | 588次组卷
共计 平均难度:一般