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 > 带电粒子在无边界匀强磁场中运动 > 带电粒子在磁场中做圆周运动的相关计算
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:873 题号:4128065
如图,图中坐标原点O(0,0)处有一带电粒子源,沿xOy平面内向的区域内的各个方向发射粒子.粒子的速率均为v,质量均为m,电量均为+q。有人设计了方向垂直于xOy平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场区域,使上述所有带电粒子从该区域的边界射出时均能沿y轴负方向运动,不考虑粒子间相互作用,不计粒子重力.试求:

(1)求粒子与x轴相交的坐标范围;
(2)求粒子与y轴相交的坐标范围;
(3)该匀强磁场区域的最小面积。

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】我们可以用打点计时器、频闪照相机、速度传感器等器材测量宏观物体的速度。由于电子、质子等微观粒子的运动速度通常比较大,且不易观察,用这些器材难以测量微观粒子的速度。某同学设想根据带电粒子在电场、磁场中的运动来测量它的速度。首先,他通过查阅资料知道某种带电粒子的质量为m,电荷量为+q;然后,他让该带电粒子以某一水平速度射入一个存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场的区域,在这个区域中电场方向竖直向下,磁场方向垂直纸面向里,如图所示。调整电场和磁场的强弱,使粒子恰好做匀速直线运动,此时电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B。不计粒子重力。
(1)求粒子射入该区域时速度的大小v
(2)请你再设计一种测量该带电粒子速度大小的方案。
2021-01-03更新 | 315次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐2】如图所示,左侧为粒子加速器,中产生粒子的速度从0到某一很小值之间变化,粒子的质量为,电荷量为),经过电压加速,穿过狭缝进入中间的速度选择器.选择器中的电场强度为,磁感应强度为.粒子穿过狭缝进入右侧的粒子偏转区,最后要求落到屏上的点.已知偏转区宽度为点离点的距离为,不计重力.

(1)求粒子刚进入狭缝时速度的大小(不计粒子在中的速度);
(2)求粒子通过速度选择器刚进入狭缝时速度的大小;
(3)请你提出一种简单方案,使粒子在偏转区内从飞入恰好能打到屏上的点.
要求:①在答卷图上的粒子偏转区内画出示意图(注意规范);②求出你所用方案中涉及到的一个最关键的物理量的大小.
2016-12-08更新 | 224次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐3】钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子.设该粒子的质量为m、电荷量为q,它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极间电场时,其速率为,经电场加速后,沿Ox方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,Ox垂直平板电极,如图所示,整个装置处于真空中.
(1)写出钍核衰变方程;
(2)求粒子离开电场时的速度大小;
(3)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R
(4)求粒子在磁场中运动的周期T
2019-12-25更新 | 296次组卷
共计 平均难度:一般