如图所示,两矩形边界内分布有匀强磁场,的长度为l,内磁场垂直于平面向外,大小为B,内磁场垂直于平面向里,大小为,一带正电的粒子,电荷量为q,质量为m,沿方向射入磁场,入射速度大小可调,不计粒子的重力。
(1)若粒子第一次到达边界时,速度方向恰好转过,求粒子速度的大小;
(2)假设、长度足够长,试证明不从打出的粒子运动至下方的最大距离为一定值,并求出这一定值;
(3)假设长度足够长,若能到达G点的粒子速度的可能值有且仅有一个,求长度的取值范围。
(1)若粒子第一次到达边界时,速度方向恰好转过,求粒子速度的大小;
(2)假设、长度足够长,试证明不从打出的粒子运动至下方的最大距离为一定值,并求出这一定值;
(3)假设长度足够长,若能到达G点的粒子速度的可能值有且仅有一个,求长度的取值范围。
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2022届重庆市第一中学高三下学期第一次月考物理试题(已下线)三轮冲刺卷02-【赢在高考·黄金20卷】备战2022年高考物理模拟卷(重庆卷专用)1.3洛伦兹力 同步练习-粤教版(2019)选择性必修第二册
更新时间:2022-02-23 13:59:00
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【知识点】 带电粒子在直边界磁场中运动
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解答题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】如图甲所示,建立xOy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于xOy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响)。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、t0、B为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)
(1)求电压U0的大小。
(2)求t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。
(3)带电粒子在磁场中的运动时间。
(1)求电压U0的大小。
(2)求t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。
(3)带电粒子在磁场中的运动时间。
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解答题
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较难
(0.4)
【推荐2】如图所示,在边长为L的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在区域中心处有一粒子源P,粒子源P沿平行纸面的各个方向均匀地射出大量的质量为m、电荷量为q、速度为v的相同粒子,不计粒子的重力及粒子间的作用力,问:
(1)若要使所有粒子都无法射出磁场区域,求区域内磁感应强度的最小值B0;
(2)若区域内匀强磁场的磁感应强度为B0,求该区域内没有粒子到达的地方的面积;
(3)若区域内磁感应强度,求能从边界逸出的粒子数与P点射出的总粒子数的比值k。
(1)若要使所有粒子都无法射出磁场区域,求区域内磁感应强度的最小值B0;
(2)若区域内匀强磁场的磁感应强度为B0,求该区域内没有粒子到达的地方的面积;
(3)若区域内磁感应强度,求能从边界逸出的粒子数与P点射出的总粒子数的比值k。
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解答题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】如图所示,在xOy平面内,直线MN和y轴之间存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E,在第Ⅳ象限和第Ⅰ象限的射线OC右下区域存在垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度大小为B。有一质量为m,带电量为+q的带电粒子从电场左边界上的A点沿x轴正方向射入电场,A点与原点O的距离为2L,质点经y轴上的P点进入磁场,P点与原点O的距离为L。带电粒子从P点进入磁场后又从磁场边界OC上的Q点(未标出)垂直于y轴的D点离开磁场,不计带电粒子的重力,求:
(1)带电粒子从A点进入电场时的初速度v0;
(2)粒子由A点到Q点运动所用的时间T。
(1)带电粒子从A点进入电场时的初速度v0;
(2)粒子由A点到Q点运动所用的时间T。
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