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:0.4 引用次数:442 题号:14887913
如图所示,图中虚线为各有界场的理想边界,在宽度为的Ⅰ区域内,存在着方向水平向左、场强大小为的匀强电场,Ⅰ区域与Ⅱ区域相切于点.Ⅱ区域内存在着半径,磁感应强度为,方向垂直纸面向里的半圆形匀强磁场,圆心为虚线上的一点;Ⅲ区域内存在着磁感应强度为,方向垂直纸面向外的匀强磁场.从电场左侧边界上的S点,静止释放一个质量、电荷量的带电粒子,该粒子经电场加速后,从圆周上的A点沿半径方向射入半圆形磁场Ⅱ区域,恰好经过点.现将粒子的释放点S沿电场左边界向上移动,再静止释放出一个完全相同粒子,该粒子恰好不能从Ⅲ区域右侧磁场区域边界射出,不计粒子的重力.求:
(1)带电粒子进入磁场Ⅱ的速率;
(2)Ⅱ区域内磁场的磁感应强度的大小;
(3)Ⅲ区域内磁场的宽度。

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【推荐1】如图所示,在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场,在第I象限和第IV象限的圆形区域内分别存在如图所示的匀强磁场,在第IV象限磁感应强度大小是第Ⅰ象限的2倍.圆形区域与x轴相切于Q点,QO点的距离为L,有一个带电粒子质量为m,电荷量为q,以垂直于x轴的初速度从轴上的P点进入匀强电场中,并且恰好与y轴的正方向成60°角以速度v进入第I象限,又恰好垂直于x轴在Q点进入圆形区域磁场,射出圆形区域磁场后与x轴正向成30°角再次进入第I象限。不计重力。求:
(1)第I象限内磁场磁感应强度B的大小:
(2)电场强度E的大小;
(3)粒子在圆形区域磁场中的运动时间。
2020-02-26更新 | 923次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】如图所示,真空中有四个相同的矩形匀强磁场区域,高为4d,宽为d,中间两个磁场区域间隔为2d,中轴线与磁场区域两侧相交于O点,各区域磁感应强度大小相等,方向如图所示。某粒子质量为m、电荷量为+q,从O点沿轴线方向射入磁场。当入射速度为v0时,粒子从O点上方d处射出磁场。求:
(1)磁感应强度大小B
(2)入射速度为时,粒子从O运动到的时间t
(3)入射速度仍为,通过沿轴线平移中间两个磁场(磁场不重叠),可使粒子从O运动到的时间增加,求的最大值。
   
2023-10-02更新 | 459次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐3】如题图所示,在半径为a的圆柱空间中(图中圆为其横截面)充满磁感应强度大小为B的均匀磁场,其方向平行于轴线远离读者.在圆柱空间中垂直轴线平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1.6a的刚性等边三角形框架ΔDEF,其中心O位于圆柱的轴线上.DE边上S点()处有一发射带电粒子的源,发射粒子的方向皆在题图中截面内且垂直于DE边向下.发射粒子的电量皆为q(>0),质量皆为m,但速度v有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架的碰撞无能量损失(不能与圆柱壁相碰),电量也无变化,且每一次碰撞时速度方向均垂直于被碰的边.试问:

(1)带电粒子经多长时间第一次与DE边相碰?
(2)带电粒子速度v的大小取哪些数值时可使S点发出的粒子最终又回到S点?
(3)这些粒子中,回到S点所用的最短时间是多少?
2016-12-07更新 | 808次组卷
共计 平均难度:一般