一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以速度从坐标原点O沿y轴正方向射入一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外(图中未画出)的圆形有界匀强磁场中。粒子飞出磁场区域后,再运动一段时间从x轴上的b处经过,速度方向与x轴正方向夹角为
,如图所示。不计粒子重力,求:
(1)b点到O点的距离;
(2)粒子从O点到b点的时间;
(3)圆形有界匀强磁场区域的最小面积。
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湖南省多校2022-2023学年高二下学期期中联考物理试题(已下线)猜想04 带电粒子在磁场中的圆周运动(10大题型40题)【考题猜想】-2023-2024学年高二物理下学期期中考点大串讲(人教版)
更新时间:2023-04-29 15:27:35
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相似题推荐
解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图甲所示为半径为
圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为
,方向垂直纸面向里,从
点沿
(直径方向)射入质量为
、电荷量为
,速度不同的同种带电粒子,不计粒子的重力。
(1)在图甲中,若粒子射入磁场时的速度大小为
,离开磁场时速度方向偏转
,若粒子射入时的速度大小为
,离开磁场时速度方向偏转
,求
的值。
(2)若沿图甲圆形磁场边界固定半径相同的光滑刚性绝缘圆筒,并沿
线上圆筒
处开一个小孔,如图乙所示。某一速度为
(未知)的带电粒子从
点沿
射入圆筒,然后与筒壁发生碰撞。假设粒子在每次碰撞前、后瞬间,速度沿圆上碰撞点的切线方向的分量大小不变,沿法线方向的分量大小不变、方向相反,电荷量不变。欲使粒子经历最少的碰撞而回到
点,求粒子在磁场中运动的时间。
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(1)在图甲中,若粒子射入磁场时的速度大小为
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(2)若沿图甲圆形磁场边界固定半径相同的光滑刚性绝缘圆筒,并沿
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,两块相距为
的平行金属板
正对且水平放置,两板间加有可调节的电压,
分别为
板中心处的两个小孔,点
与
共线,
与
的距离为
。在以
为圆心、
为半径的圆形区域内存在一磁感应强度大小为
、方向垂直纸面向外的匀强磁场。
为记录粒子位置的竖直放置胶片,胶片两端点
和
正好为边长为
的等边三角形的三个顶点,
与
板等高。粒子从
处无初速度地进入到
间的电场后,通过
进入磁场,粒子所受重力不计。
(1)当
两板间电压为
时,粒子恰好打在
的中点,求该粒子的比荷;
(2)一质量为
的粒子从磁场射出后,恰好打在
上的
端点;在相同加速电压下,另一电荷量相同的粒子则恰好打在
上的
端点,求这个粒子的质量
;
(3)当
间所加电压为某一值时,一质量为
、电荷量为
的粒子,恰好打在线段
上的
端点,求粒子从
直至打在线段
上
端点所经历的时间。
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(1)当
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(2)一质量为
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(3)当
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐3】如图所示,在坐标系xOy平面内,区域xOO1a中存在与x轴正方向成60°斜向上的匀强电场,电场强度大小为E1(未知),区域aO1bc内存在一个边界与y轴平行的矩形匀强磁场(图中没画出)区域,方向垂直纸面向里,y轴左侧存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小E2=
.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上距O1a点
的A点沿y轴右侧的电场方向以初速度v0射入,粒子刚射入磁场时速度为2v0,粒子经磁场偏转后恰好从b点垂直y轴进入y轴左侧匀强电场,最后击中x轴上的C点,已知OO1= O1b=d,O1a、bc均与x轴平行,粒子重力不计.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/4/13/1923071190081536/1924060054814720/STEM/0608532eb69f472fb5e66b6f9ddd5be6.png?resizew=196)
(1)求y轴右侧匀强电场的电场强度E1的大小
(2)求匀强磁场磁感应强度B的大小及矩形匀强磁场区域的最小面积.
(3)求粒子在y轴右侧和左侧电场中的电势能分别变化多少.
(4)求粒子从A点运动到C点过程所用的时间.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8abc500aa3813723daa4632f03b2103a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c9823c2429d3867217d283dba4bf042.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/4/13/1923071190081536/1924060054814720/STEM/0608532eb69f472fb5e66b6f9ddd5be6.png?resizew=196)
(1)求y轴右侧匀强电场的电场强度E1的大小
(2)求匀强磁场磁感应强度B的大小及矩形匀强磁场区域的最小面积.
(3)求粒子在y轴右侧和左侧电场中的电势能分别变化多少.
(4)求粒子从A点运动到C点过程所用的时间.
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】在如图所示的坐标中,第二、三象限内有一电场强度为E、方向竖直向下的有界匀强电场,电场宽度为
,
为电场左边边界。在y轴右侧的某一区域中有一个矩形有界匀强磁场(图中没标出),其磁感应强度为B。现有一个带正电、电荷量为q、质量为m的电荷从电场左边边界上Q点以某一速度垂直电场方向进入电场,然后再从O点进入了第四象限,粒子随后进入了磁场,运动一段时间后粒子到达x轴上并沿x轴反方向向O点运动并返回了电场中,忽略粒子的重力,点Q距x的距离为3d,试回答:
(1)求粒子从O点刚进入第四象限时的速度大小和方向;
(2)若粒子在磁场中做匀速圆周运动时的向心加速度大小与其在电场中的加速度大小相同,从粒子第一次经过O点开始计时,经多长时间粒子再次回到O点?
(3)在满足(2)问和题干中的条件下,求y轴右侧矩形有界匀强磁场的最小面积。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76260b83aab8e2d59996a77ee3fbdafb.png)
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(1)求粒子从O点刚进入第四象限时的速度大小和方向;
(2)若粒子在磁场中做匀速圆周运动时的向心加速度大小与其在电场中的加速度大小相同,从粒子第一次经过O点开始计时,经多长时间粒子再次回到O点?
(3)在满足(2)问和题干中的条件下,求y轴右侧矩形有界匀强磁场的最小面积。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/29/fe71c960-bb2c-46d5-8000-854d96fd89a9.png?resizew=195)
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解答题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示的平面直角坐标系 xOy,在第一象限内有平行于 y轴的匀强电场,方向沿 y 轴正方向;在第四象限的某个矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与 x轴重合。 一质量为 m、电荷量为-q 的粒子, 从点
以速度
沿 x轴正方向射入电场,通过电场后从点 b(2h,0)立即进入矩形磁场,经过磁场后从点
进入第三象限,且速度与y轴负方向成
角。 不计粒子所受的重力。求:
(1)粒子经过点 b时速度 v的大小和方向;
(2)磁感应强度的大小B;
(3)矩形磁场区域的最小面积S。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d5bca00fa20e6e80480b9d06d2e52ee.png)
(1)粒子经过点 b时速度 v的大小和方向;
(2)磁感应强度的大小B;
(3)矩形磁场区域的最小面积S。
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