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:453 题号:22914571
如图所示,在平面直角坐标系xOy中,y轴左侧存在沿x轴负方向的匀强电场,y轴右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,匀强磁场的右边界放一竖直的屏,屏与y轴平行,且与y轴间距为2L。质量为m、电量为的粒子从电场中的A点沿y轴正方向、以初速度射出,粒子从坐标原点O进入匀强磁场并恰好打在屏与x轴的交点P。已知A点坐标为,粒子重力不计,求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小及粒子从A运动到P的时间;
(3)保持其它条件不变,仅改变匀强磁场的磁感应强度大小,让磁感应强度大小在之间变化,则粒子打到屏上的范围。

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图甲所示,在xOy平面内的y≥0和xd区域内存在垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量为m、带电量为q的两个相同负离子ab经过原点O以不同的速度射入磁场。已知离子a射入第二象限,速度方向与y轴夹角为α=37°,并且恰好从点Pdd)射出磁场;离子b射入第一象限,设速度方向与y轴的夹角为β不计离子的重力和离子间的相互作用,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求离子a射入磁场时的速度大小和在磁场中运动的时间;
(2)要使离子b射出磁场时的速度方向与离子a射出磁场时的速度方向平行,试讨论离子b射入磁场时角度β和对应速度v需要满足的条件;
(3)假设离子b射入磁场时角度β=37°、速度,将磁场的右边界绕P点沿逆时针转过一个角度,使得离子b射出磁场时的速度方向仍然与离子a射出磁场时的速度方向平行,如图乙所示。求此时磁场右边界的直线方程。
2021-05-13更新 | 388次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】xOy平面内的第一象限内,x=4d处竖直放置一个长的粒子吸收板AB,在AB左侧存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,在原点O处有一粒子源,可沿y轴正向射出质量为m、电量为+q的不同速率的带电粒子,不计粒子的重力,求:
(1)若射出的粒子能打在AB板上,求粒子速率v的范围;
(2)若在点C(8d,0)处放置一粒子回收器,在BC间放一挡板(粒子与挡板碰撞无能量损失),为回收恰从B点进入AB右侧区间的粒子,需在AB右侧加一垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),求此磁场磁感应强度的大小和此类粒子从O点发射到进入回收器所用时间。
2017-11-15更新 | 513次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】如图所示,在半径为R的半圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁场强弱可以改变,水平直径PQ处放有一层极薄的粒子接收板,放射源S放出的α粒子向纸面内各个方向均匀发射,速度大小均为v。已知α粒子质量为m,电荷量为+q。忽略粒子间的相互作用。
(1)若,放射源S位于圆心O点正上方的圆弧上,试求粒子接收板能接收到粒子的长度;
(2)若,把放射源从Q点沿圆弧逐渐移到P点的过程中,求放射源在圆弧上什么范围移动时,O点能接收到α粒子。
2021-12-09更新 | 940次组卷
共计 平均难度:一般