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 > 带电粒子在弧形边界磁场中运动
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:429 题号:18394680
如图所示,半径为R磁感应强度大小为B方向垂直纸面向外的圆形磁场区域,右侧与y轴相切于C点,下侧与x轴相切于O点,感光板(足够大)与y轴的距离为1.5R。已知质量为m,电量为q的粒子过O点垂直于x轴射入,从C点垂直于y轴射出。不计粒子的重力。
(1)求该粒子速率v0
(2)若在y轴与感光板之间充满垂直纸面的匀强磁场,求能使该粒子击中感光板的磁感应强度大小范围;
(3)现有大量速率为v0的同种粒子沿不同方向从坐标O点处射入磁场。若在y轴与感光板之间加沿y轴正方向的匀强电场,求粒子打在感光板上的范围。

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【推荐1】如图所示,在y轴上A点沿平行x轴正方向以v0发射一个带正电的粒子,在该方向上距A点3R处有一点B,以B点为圆心存在一个半径为R的圆形有界的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,当粒子通过磁场后打到x轴上的C点,且速度方向与x轴正方向成60°角斜向下。已知带电粒子的电荷量为q,质量为m,粒子的重力忽略不计。求:
(1)该磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若撤掉原磁场,在该平面内加上一个与第(1)问磁感应强度大小相同的矩形有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,粒子仍按原方向入射,通过该磁场后打到x轴上的C点且速度方向仍与x轴正方向成60°角斜向下,则所加矩形磁场的最小面积为多少?
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【推荐2】如图,在半径为的同心圆环内,存在垂直环面向里的匀强磁场。某时刻一质量为、电荷量为的带电粒子从点沿半径方向以速度进入磁场。不计粒子重力。
(1)若使粒子不能从大圆边界射出,磁场的磁感应强度应满足什么条件?
(2)若,则至少再过多长时间粒子才能再次经过点?并画出粒子的运动轨迹。
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(1)若电子以速率v,从实线圆外沿半径方向射入磁场,为使电子不能进入内部无磁场区域,求磁场的磁感应强度最小值;
(2)若电子以速率v,从圆心沿半径方向进入磁场,为使该电子的运动能被限制在图中实线圆围成的区域内,求磁场的磁感应强度最小;
(3)在上述(1)、(2)两问中,带电粒子第一次在磁场中运动的时间之比。
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共计 平均难度:一般