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:151 题号:21707433
如图所示,竖直平行边界之间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,两边界间距为右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场。边界A点有一粒子源,可沿纸面水平射出质量为、电荷量为的带电粒子,粒子第一次经过边界时与竖直方向夹角为,一段时间后粒子的轨迹垂直经过某点,垂直。不计粒子重力。求:
(1)该粒子的发射速率
(2)右侧匀强磁场的磁感应强度大小
(3)粒子从A点运动到与相交的点所需的时间

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【推荐1】如图,在平面直角坐标系的第一、二象限有足够长的条状磁场区域Ⅰ、Ⅱ,宽度均为,区域Ⅰ和Ⅱ内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小分别为。有一个质量为、带电量为的粒子,从坐标原点沿轴正方向以速度(未知)射入区域Ⅰ,不计粒子重力。
(1)若粒子恰可以穿过磁场区域Ⅰ,求的大小;
(2)若粒子恰可以穿过磁场区域Ⅱ,求的大小;
(3)若,粒子进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力,观察发现该粒子轨迹呈螺旋状(全程在Ⅰ区域中运动),并与轴相切于点(未画出),求粒子由点运动到点的时间及点的坐标;
(4)若区域Ⅰ磁感应强度大小沿轴满足不均匀分布,且粒子恰可以穿过磁场区域Ⅰ,求的大小。

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【推荐2】如图所示,足够大的荧光屏ON垂直xOy坐标面,与x轴夹角为30°,当y轴与ON间有沿﹣y方向、场强为E的匀强电场时,一质量为m、电荷量为q的正离子从y轴上的P以速度v0、沿+x轴方向射入电场,恰好垂直打到荧光屏上的M点(图中未标出).现撤去电场,在y轴与ON间加上垂直坐标面向外的匀强磁场,相同的正离子从y轴上的Q点仍以速度v0沿+x轴方向射入磁场,恰好也垂直打到荧光屏上的M点,离子的重力不计.则

(1)求离子在电场中运动的时间t1
(2)求磁场的磁感应强度B;
(3)若相同的离子分别从y轴上的不同位置以速度v=ky(y>0,k为常数)、沿+x轴方向射入磁场,离子都能打到荧光屏上,问k应满足什么条件?满足条件的所有离子中,在磁场中运动时间的最大值为多大?.
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【推荐3】如图所示,在坐标系xOy中,第一和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度OG,第三象限内存在y轴负方向的匀强电场,电场强度大小可调,并有一平行x轴的金属挡板BE,在y轴正半轴上有一接收屏CD,现有一比荷为带正电的粒子(不计重力)以速度A点沿x轴正方向入射,若电场强度为零,则粒子经磁场偏转后从F点穿出磁场,已知AO=BE=OG=L=40cm,OE=OD=2CD=2CF=d=20cm,求:
(1)磁场的磁感应强度;
(2)若要保证粒子被接收屏接收,第三象限匀强电场的电场强度E的大小范围。
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