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:363 题号:21635396
如图,在三维立体空间内有一个长、宽的长方体区域,长方体对角平面左侧有竖直向上的匀强磁场,大小,右侧有竖直向下的匀强磁场,大小;一比荷的带负电粒子从轴上的点以初速度,沿轴正方向射入匀强磁场中,不计粒子重力,,求∶
(1)粒子在磁场中的运动半径大小;
(2)粒子离开磁场的点距边的距离的大小;
(3)粒子在磁场和磁场中运动的时间之比。

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【推荐1】人类研究磁场的目的之一是为了通过磁场控制带电粒子的运动,某控制带电粒子运动的仪器原理如图所示,区域PP′M′M内有竖直向下的匀强电场,电场场强为E,宽度为d,长度为L;区域MM′N′N内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,长度也为L磁场宽度足够。电量为q,质量为m的带正电的粒子以水平初速度从P点射入电场。边界 MM′不影响粒子的运动,不计粒子重力。
(1)若带电粒子以水平初速度v0P点射入电场后,从MM′边界进入磁场,求粒子第一次射入磁场的位置到M点的距离;
(2)当带电粒子射入电场的水平初速度为多大时,粒子只进入磁场一次就恰好垂直P′N′边界射出。
2020-05-11更新 | 568次组卷
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【推荐2】如图所示,建立平面直角坐标系xOy,在第一象限≤x≤10d区域Ⅰ中充满磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场。在第四象限0≤x≤10d区域Ⅱ中充满磁感应强度大小为kBk为常数),方向垂直纸面向里的匀强磁场。x轴为两个不同磁场区域的分界线。t=0时刻,一质量为m,电荷量为q的带正电粒子(不计粒子重力)从位于O点正上方的P点以的初速度沿x轴正方向进入磁场。
(1)粒子在区域Ⅰ中运动的半径
(2)若OP=4dk=1,求粒子出磁场的位置坐标;
(3)若k=3,为了使粒子不从左边界离开磁场,求OP的最大值

2024-05-02更新 | 162次组卷
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【推荐3】在如图甲所示的平面直角坐标系xOy(其中Ox水平,Oy竖直)内,矩形区域OMNP充满磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场(边界处有磁场),其中P点处放置一垂直于x轴的荧光屏,现将质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从OM边的中点A处以某一速度垂直于磁场且沿与y轴负方向夹角为45°的方向射入磁场,不计粒子重力。
(1)若粒子打在荧光屏上形成的光点与A点等高,求粒子速度的大小;
(2)求粒子能从OM边射出磁场的最大速度及其对应的运动时间;
(3)若规定垂直纸面向外的磁场方向为正方向,磁感应强度B的变化规律如图乙所示(图中已知),调节磁场的周期,满足,让粒子在时刻从坐标原点O沿与x轴正方向成角的方向以一定的初速度射入磁场,若粒子恰好垂直打在屏上,求粒子的可能初速度大小及打在光屏上的位置。
2024-01-18更新 | 466次组卷
共计 平均难度:一般