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:709 题号:16155580
利用电磁场控制电荷的运动路径,与光的传播、平移等效果相似,称为电子光学。如图甲所示,三个彼此平行,间距均为L的足够大的竖直平面,平面ab间存在与平面平行的水平方向的匀强磁场,平面bc间存在与平面平行的竖直向下的匀强电场,磁场与电场范围足够大。将一电量为-q、质量为m的粒子,从平面bP点水平向左(垂直平面)射入磁场,速度大小为。粒子恰好不从平面a射出,经磁场偏转后穿过平面b进入电场,从平面c离开电场时,速度与水平方向成45°角,乙图为正视图,不计粒子重力。求
(1)平面ab之间磁场的磁感应强度大小:
(2)平面bc之间电场的电场强度大小;
(3)将平面bc间的电场换成竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为平面ab间的两倍,其余条件均不变,粒子会多次穿过平面b,求粒子从P点发射后第n次返回平面b时的位置与P点的距离。

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【推荐1】如图所示,竖直平面内有四个相同的足够长的矩形区域、高度均为,区域Ⅰ中存在竖直向下的匀强电场,区域Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中存在垂直于纸面向里的匀强磁场、其磁感应强度大小之比为,区域Ⅳ下边界放置一块水平挡板,可吸收打到板上的粒子。零时刻,在纸面内从点向各个方向(范围)均匀发射带电量为、质量为、初速度为的带正电粒子,其中水平向右射出的粒子第一次进入区域Ⅱ时速度方向与水平方向成,且刚好经过区域Ⅱ的下边界。粒子重力以及粒子间的相互作用不计。求:
(1)电场强度大小
(2)水平向右射出的粒子经过区域I下边界的时刻
(3)打在挡板上的粒子数占射出总粒子数的比例

   

2024-01-11更新 | 1558次组卷
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【推荐2】如图所示,与水平面成角的、足够长的分界线将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域。一个质量为m、电荷量为的带电粒子以大小为的速度从分界线上的P点水平向右射入区域Ⅰ,区域Ⅰ内有方向竖直向下、电场强度大小为E的匀强电场;区域Ⅱ有方向垂直于纸面,磁感应强度大小为B的匀强磁场,不计粒子重力。求:
(1)水平向右射入区域Ⅰ的粒子,第一次进入磁场时速度v的大小;
(2)粒子第一次进入磁场时的位置到出发点P的距离;
(3)粒子进入磁场中运动后,第一次离开区域Ⅱ时的位置到出发点P的距离。
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【推荐3】如图K与虚线MN之间是加速电场。虚线MNPQ之间是匀强电场,虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场,且MNPQ与荧光屏三者互相平行。电场和磁场的方向如图所示。图中A点与O点的连线垂直于荧光屏,一带正电的粒子由静止被加速从A点离开加速电场,速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场,在离开偏转电场后进入匀强磁场,最后恰好垂直地打在图中的荧光屏上。已知电场和磁场区域在竖直方向足够长,加速电场电压与偏转电场的场强关系为,式中的d是偏转电场的宽度且为已知量,磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度v0关系符合表达式,如图所示,试求:
(1)画出带电粒子的运动轨迹示意图;
(2)磁场的宽度L为多少?
(3)改变磁场的磁感应强度的大小,则荧光屏上出现的亮线长度是多少?

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