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:692 题号:17010941
如图所示,在xoy平面内,有一以坐标原点O为圆心、R为半径的圆形区域,圆周与坐标轴分别交于abcd点。x轴下方圆弧bdbd两个半圆形同心圆弧,bdbd之间的区域内分布着辐射状的电场,电场方向指向原点O,其间的电势差为Ux轴上方圆周外区域,存在着上边界为y=2R的垂直纸面向里的足够大匀强磁场,圆周内无磁场。圆弧bd上均匀分布着质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们被辐射状的电场由静止加速后通过坐标原点O,并进入磁场。不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用,不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动。求:
(1)粒子进入磁场时的速度v
(2)要使粒子能够垂直于磁场上边界射出磁场,求磁场的磁感应强度的最大值B0;并求出此时从磁场上边界垂直射出的粒子在磁场中运动的时间t
(3)当磁场中的磁感应强度大小为第(2)问中B0倍时,求能从磁场上边界射出粒子的边界宽度L

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【推荐1】如图所示,在坐标系xOy的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小.在第三象限内有磁感应强度的匀强磁场L,在第四象限内有磁感应强度的匀强磁场Ⅱ,磁场l、Ⅱ的方向均垂直于纸面向内.一质量为m、电荷量为+q的粒子从P(0,L)点处以初速度沿垂直于y轴的方向进入第二象限的匀强电场,然后先后穿过x轴和y轴进入磁场I和磁场I,不计粒子的重力和空气阻力.求:

(1)粒子由电场进入磁场I时的速度v大小和方向
(2)粒子出发后第1次经过y轴时距O点的距离D
(3)粒子出发后从第1次经过y轴到第4次经过y轴产生的位移大小△y和所需时间△t
2019-07-09更新 | 892次组卷
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【推荐2】如图所示,平面直角坐标系内,第Ⅱ象限内有沿x轴正方向的匀强电场,第Ⅰ象限和第Ⅳ象限内有垂直纸面,方向相反、强度不同的匀强磁场。质量为m,电量为q的带正电粒子从点沿y轴负方向以速度v射入电场中,从点进入第Ⅰ象限的磁场中,一段时间后开始做垂直穿越x轴的往复运动。不计粒子的重力。
(1)求电场强度E大小;
(2)求第Ⅰ象限内磁场的磁感应强度B1的大小;
(3)当粒子第3次到达x轴时,粒子在两磁场中的运动时间相等,求粒子第1次和第3次穿越x轴位置之间的距离。
2023-03-09更新 | 721次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示,竖直平行边界MNPQ之间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两边界间距为d,边界MNA点有一粒子源,可沿纸面内任意方向射出完全相同的质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,粒子射出的速度大小均为,若不计粒子的重力及粒子间的相互作用,求:
(1)从PQ边射出的粒子在磁场中运动的最短时间;
(2)粒子能从PQ边界射出的区域长度。
2023-11-06更新 | 1364次组卷
共计 平均难度:一般