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:614 题号:1841157
如图所示,在直角坐标系xOy内,有一质量为m,电荷量为+q的粒子A从原点O沿y 轴正方向以初速度v0射出,粒子重力忽略不计,现要求该粒子能通过点Pa, -b),可通 过在粒子运动的空间范围内加适当的“场”来实现。

(1) 若只在整个I、II象限内加垂直纸面向外的匀强磁场,使粒子A在磁场中作匀速 圆周运动,并能到达P点,求磁感应强度B的大小;
(2) 若只在x轴上某点固定一带负电的点电荷 Q,使粒子AQ产生的电场中做匀速圆周运动,并能到达P点,求点电荷Q的电量大小;
(3) 若在整个I、II象限内加垂直纸面向外的 匀强磁场,并在第IV象限内加平行于x轴,沿x轴 正方向的匀强电场,也能使粒子A运动到达P点。如果此过程中粒子A在电、磁场中运动的时间相等,求磁感应强度B的大小和电场强度E的大小

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【推荐1】如图所示,在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向外。已知O点为坐标原点,N点在y轴上,OPx轴的夹角为30°,ONd。在ON中点点上有一发射源,可向磁场内发射大量速率不同但比荷相同的带正电粒子,粒子比荷为,速度大小。若t=0时刻,所有粒子同时沿平行OP方向进入磁场,不计粒子重力和相互影响。求:
(1)最先离开磁场的粒子在磁场中运动的时间为多少?
(2)速度为的粒子在磁场中运动的时间为多少?
(3)若磁场的方向垂直纸面向里,粒子源可以沿着y轴移动,且能够垂直于y轴发射速度足够大的粒子,试问粒子源在哪些位置发射粒子时,粒子能够通过P点。(结果可以保留根式)
2022-05-18更新 | 640次组卷
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【推荐2】在平面直角坐标系x0y中,第I象限内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,在AL,0)点有一粒子源,沿y轴正向发射出速率分别为v、5v、9v同种带电粒子,粒子质量为m,电荷量为q。在B(0,L)、C(0,3L)、D(0,5L)放一个粒子接收器,B点的接收器只能吸收来自y轴右侧到达该点的粒子,CD两点的接收器可以吸收沿任意方向到达该点的粒子。已知速率为v的粒子恰好到达B点并被吸收,不计粒子重力。
(1)求第I象限内磁场的磁感应强度B1
(2)计算说明速率为5v、9v的粒子能否到达接收器;
(3)若在第Ⅱ象限内加上垂直于坐标平面的匀强磁场,使所有粒子均到达接收器,求所加磁场的磁感应强度B2的大小和方向。
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【推荐3】如图所示,有一个磁感应强度、方向垂直纸面向里的范围足够大的匀强磁场,在磁场中的O点有一个粒子源,能向纸面内各个方向连续不断地均匀发射速率、比荷的带正电粒子,是竖直放置且厚度不计的挡板,足够长,挡板的P端与O点的连线跟挡板垂直,带电粒子受到的重力以及粒子间的相互作用力忽略不计,
(1)为了使带电子不打在挡板上,粒子源到挡板的距离d应满足什么条件?
(2)若粒子源到挡板的距离,且已知沿某一方向射出的粒子恰好紧挨P点通过,再过一段时间后最终又打在挡板上,求这个粒子从O点射出时的速度与连线的夹角;
(3)若粒子源到挡板的距离,求粒子打到挡板左、右表面上的长度的比值。
2024-02-17更新 | 197次组卷
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