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 > 带电粒子在无边界匀强磁场中运动 > 带电粒子在磁场中做圆周运动的相关计算
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:2087 题号:15456788
如图所示,在二象限内,0≤yd区域有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度dy≤3d区域有垂直于xOy平面向里,大小可调的匀强磁场I。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,自点P(0,6d)处以大小为v0、方向与y轴正方向成30°的速度进入匀强磁场Ⅱ(图中未画出),匀强磁场Ⅱ的边界为矩形,方向垂直于xOy平面,粒子从磁场Ⅱ飞出后恰好能沿x轴负方向过坐标原点O。不计粒子的重力。求:
(1)磁场Ⅱ的磁感应强度大小;
(2)磁场Ⅱ的最小面积;
(3)当磁场I的磁感应强度大小为B1时,粒子恰好不能从磁场I的上边界穿出,粒子第一次返回后与x轴的交点记为Q;当磁场I的磁感应强度大小为B2时,粒子经过多偏转后仍能经过Q点求B2B1所有可能的比值。

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【推荐1】利用电、磁场来控制带电粒子的运动、在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图所示,在坐标系的第一、二象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,第三、四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为+q的粒子从第二象限中的P点以沿x轴正方向的初速度射出,经电场偏转后从坐标原点O进入匀强磁场区域。从x轴上的点M第二次经过x轴。已知P点的坐标为PMx轴垂直,不计粒子重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)若电磁场的范围足够大,分析粒子通过x轴的位置坐标和对应时间(从粒子射出开始计时)的可能值。

2024-01-25更新 | 387次组卷
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【推荐2】如图所示,水平薄挡板MN(具有内外两侧面)内侧面下方存在垂直纸面向里的匀强磁场。在薄板MN中点O正下方有与之相距L的质子源S,可在纸面360°范围内发射质量为m、电量为e、速度为v0的质子,不计质子重力及质子间的相互作用。
(1)若挡板MN长为4L且固定,匀强磁场的磁感应强度为,则质子打在挡板MN上的长度为多长;
(2)若挡板MN长为L,向下平移薄板MN使点O离质子源S的距离为L,则要使质子不打在挡板上,求磁感应强度的最小值,若向下平移后要使挡板MN的外侧面都有粒子打到,求磁感应强度的最大值又是多少;
(3)若挡板MN长为2L,挡板MO为固定转轴在竖直平面内顺时针缓慢转动60°,匀强磁场的磁感应强度为,当挡板处于不同位置时,求质子打在挡板MN内侧面上的最大长度和最小长度之比。

2022-12-02更新 | 1619次组卷
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【推荐3】如图所示,在平面直角坐标系x轴的上方()区域范围内存在着匀强磁场,磁感应强度为B.在空间()处有一粒子源P,能向平面内各个方向发射质量为m、带电量为-q,速度为的带电粒子.(已知,答案涉及位置或长度的均用a表示),求:

(1)x轴上能接收到粒子的区域长度L1
(2)x上能被不同角度射出的两个粒子打中的区域长度L2
(3)若在x轴的正半轴上铺设挡板,且粒子源P打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并反弹,每次反弹后速度方向相反,大小为原来的0.6倍,则求这些粒子出磁场时的纵坐标y及粒子在磁场中运动的时间.
2019-06-29更新 | 594次组卷
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