组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 带电粒子在复合场中的运动 > 带电粒子在组合场中的运动 > 带电粒子在交变磁场中的运动
题型:解答题 难度:0.15 引用次数:1830 题号:14955887
如图1所示,在直角坐标系第一象限内,以x轴和y轴为边界存在足够大匀强磁场。磁感应强度B随时间t作周期性变化的图像如图2所示,B0已知,垂直纸面向外为B的正方向,一粒子源可持续均匀发射速度为v0的粒子,粒子质量和电荷量分别为m和+q,不计重力;t=0时刻,打开粒子源,粒子从坐标原点O沿y轴正方向发射,在t=时刻进入磁场的粒子恰好在t=时刻离开磁场,求:
(1)磁场变化的周期T0
(2)粒子从x轴射出的区域宽度d以及从第一象限射出的粒子在磁场中运动的最长时间
(3)若在时刻关闭粒子源,求从x轴和y轴射出的粒子数之比。
22-23高三上·江苏扬州·期末 查看更多[3]

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解答题 | 困难 (0.15)
【推荐1】如图,在x≥0,y≥0区域内存在磁感应强度大小为B0、方向垂直于xOy平面的匀强磁场,该磁场做周期性变化(不考虑磁场变化瞬间对粒子运动的影响),变化规律如图乙所示,规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正。在y轴左侧有一对竖直放置的平行金属板M、N,两板间的电势差为U0.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力和空气阻力均忽略不计),从贴近M板的位置由静止开始运动,通过N板小孔后在t=0时刻从坐标原点O沿x轴正方向垂直射入磁场中。(可能用到的数据:
(1)求粒子进入磁场做匀速圆周运动时的动量大小p
(2)若磁场的变化周期,求时刻粒子的位置坐标;
(3)若且在范围内大小可以任意调节,且粒子出磁场后不再返回磁场,求
(a)粒子在y轴上可能击中的范围;
(b)若时刻粒子仍在第一象限,试判断可能的横坐标(x坐标)的取值范围。
2024-04-08更新 | 497次组卷
【推荐2】如图甲所示,在光滑绝缘水平桌面内建立平面直角坐标系xOy,在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场,场强方向与x轴负方向的夹角θ=45°。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C1C2,两板间距为d1=L,板间有竖直向上的匀强磁场,两板右端在y轴上,板C1x轴重合,在其左端紧贴桌面有一小孔M,小孔M离坐标原点O的距离为L。在第Ⅳ象限垂直于x轴放置一块平行于y轴的竖直平板C3,平板C3x轴上垂足为Q,垂足Q与原点O相距。现将一质量为m、带电量为-q的小球从桌面上的P点以初速度v0垂直于电场方向射出,刚好垂直C1板穿过M孔进入磁场。已知小球可视为质点,P点与小孔M在垂直电场方向上的距离为s,不考虑空气阻力。
(1)求匀强电场的场强大小;
(2)要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上,求磁感应强度的取值范围;
(3)若t=0时刻小球从M点进入磁场,磁场的磁感应强度随时间周期性变化,取竖直向上为磁场的正方向,如图乙所示,磁场的变化周期,小孔M离坐标原点O的距离,求小球从M点打在平板C3上所用的时间。

2021-04-03更新 | 2678次组卷
解答题 | 困难 (0.15)
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【推荐3】如图甲所示,左侧有一对平行金属板,两板之间的空间为电磁复合场。已知两板间距为,板间电压为;两板之间匀强磁场的磁感应强度大小为,方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。图中右侧为一半径R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面,从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点(未画出)射出。已知速度的偏向角,不计离子重力,计算结果保留。求:
(1)离子速度v的大小;
(2)离子的比荷
(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t
(4)如乙图所示,若离子从复合场射出后在时刻从O点沿直角坐标系的x轴正方向,垂直射入只存在于第一象限(含xy轴)的周期性,交替变化的磁场中(,向里为正),经过一个磁场变化周期(未确定)时间后到达第一象限内的某点P,此时粒子的速度方向又恰好沿x轴正方向,求P点纵坐标有最大值时其对应的磁场变化周期的值。
2021-06-22更新 | 913次组卷
共计 平均难度:一般