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:319 题号:16142410
如图所示,在坐标系所在的平面内,在第I、IV象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场,在第II象限内有沿x轴负方向的匀强电场。在x轴上C点沿y轴正方向发射一质量为m、电荷量为的带负电粒子,粒子速度为C点坐标为,粒子从y轴上的D点离开电场,D点坐标为,粒子经磁场后再次到达y轴时刚好从坐标原点O处经过,不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的场强E的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)粒子从C点运动到O点经历的时间;
(3)若让该粒子从x轴上的任意位置沿y轴正方向以速度发射,求它第二次通过y轴时的纵坐标。

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【推荐1】如图所示,两矩形边界内分布有匀强磁场,AF的长度为lAGEF内磁场垂直于平面向外,大小为BFECD内磁场垂直于平面向里,大小为2B,一带正电的粒子,电荷量为q,质量为m,沿AG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FE边界时,速度方向恰好垂直于FE,则求粒子速度v0的大小;
(2)假设AG长度足够长,为使粒子不从CD边射出,则FD的长度至少为多少;
(3)假设FD长度足够长,FE的长度为1.5l,求为使粒子能到达G点,粒子速度v0的可能值。
2020-06-30更新 | 539次组卷
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【推荐2】如图所示,一带电粒子从平行板电容器上极板附近P点由静止释放,粒子经电场加速后,从Q点垂直AB边进入截面为正三角形的容器ABC中,容器中分布着垂直纸面向外的匀强磁场。粒子进入磁场后垂直击中器壁并发生弹性碰撞,最终又恰好回到P点,此后粒子重复上述运动。已知粒子的质量为m、电荷量为q,电容器两极板间距离为d,电压为UQAB中点,容器的边长为L,不计平行板电容器下极板与AB间的间隙、空气阻力及粒子的重力,粒子的电荷量不变。
(1)求粒子离开平行板电容器时的速度大小;
(2)若粒子在一个循环过程中与器壁发生两次碰撞,求粒子的运动周期;
(3)若粒子在一个循环过程中与器壁发生八次碰撞,求磁感应强度大小。
2021-05-10更新 | 576次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示,在xoy平面的第I象限中有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B;第II象限中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B。在MN连线上的各点,有带电粒子沿y轴正方向不连续的射入磁场,粒子质量为m,电量为+q,进入第I象限磁场时运动半径都为d。已知:OM=dMN=d,粒子重力不计、不会相碰,不考虑粒子间的相互作用。求:
(1)粒子射入磁场的速度大小;
(2)粒子从x轴上射出磁场的横坐标范围;
(3)y轴上的P点到O点的距离为2d,请证明在MN连线上有三个点发射的粒子能到达P点。设这三个点从左至右依次为点1、2、3,请求出点2发射的粒子到达P点的时间?
2020-11-17更新 | 756次组卷
共计 平均难度:一般