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 > 根据粒子运动确定磁场区域的范围
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:1249 题号:4609504
如图所示平面直角坐标系xoyP点在x轴上,OP距离为LQ点在y轴负方向上某处;在第一象限有平行y轴的匀强电场,第二象限内有一圆形区域与x轴相切于A点,圆形区域的半径为L,在第四象限未知的矩形区域(图中未画出),圆形区域和矩形区域有相同的匀强磁场,磁场垂直于xoy平面(图中未画出),电荷量为+q,质量为m、速度大小v0的粒子aA点与x轴成60°角进入圆形磁场,出磁场后垂直y轴经C点进入电场,再从P点出射;质量为m、电荷量为-q、速率为v0的粒子b,从Q点向与y轴成45°角方向发射,经过并离开矩形磁场区域后与P点出射的粒子a相碰,相碰时粒子速度方向相反,不计粒子重力和粒子间相互作用力,求:

(1)圆形区域内的磁感应强度大小和方向;
(2)第一象限的电场强度大小;
(3)矩形区域的最小面积.

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【推荐1】如图所示,在平面直角坐标系中,第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一象限某区域内存在垂直于坐标平面向内的圆形匀强磁场(图中没有画出)。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从电场中点以大小为的速度平行于x轴正方向射出,粒子经坐标原点O射入第一象限,运动一段时间后进入圆形匀强磁场区域,最后平行于y轴正方向射出磁场。已知匀强磁场的磁感应强度大小,不计粒子受到的重力。求
(1)匀强电场的电场强度大小E
(2)粒子刚进入磁场时的速度;
(3)圆形匀强磁场的最小面积。(已知
2022-10-22更新 | 968次组卷
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【推荐2】如图所示,在xOy平面内y轴左侧(含y轴)有一沿y轴负向的匀强电场,一质量为m,电荷量为q的带正电粒子从x轴上P处以速度v0沿x轴正向进入电场,从y轴上Q点离开电场时速度方向与y轴负向夹角θ=30°,Q点坐标为(0,-d),在y轴右侧某区域内(图中未画出)有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场,磁场磁感应强度大小,粒子能从坐标原点O沿x轴负向再进入电场.不计粒子重力,求:

(1)电场强度大小E
(2)粒子在有界磁场中做圆周运动的半径r和时间t
(3)如果有界匀强磁场区域为半圆形,求磁场区域的最小面积S
2017-06-29更新 | 789次组卷
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【推荐3】如图,平面直角坐标系中,在x轴上方有方向垂直纸面向外、半径为R的圆形匀强磁场区域,圆心的位置坐标为x轴下方的虚线x轴平行,在下方有垂直纸面向里的矩形匀强磁场区域,磁场上边界与重合,在x轴间有方向沿y轴负方向的匀强电场.现有两个相同的带正电粒子ab,以平行于x轴的速度分别正对点和点射入圆形磁场区域,经磁场偏转后都经过原点O进入x轴下方电场区域.已知下方矩形区域匀强磁场磁感应强度,匀强电场的场强大小x轴间距离,粒子质量为m,电荷量为q,粒子重力不计,计算结果可以保留根式形式.
(1)求圆形区域匀强磁场磁感应强度的大小;
(2)若带电粒子ab同时进入圆形磁场区域,求粒子ab先后经过原点O的时间差
(3)若矩形磁场区域足够大,求带电粒子bx轴下方运动的周期
(4)适当调整矩形磁场左右边界和下边界的位置,要使带电粒子b能到达x轴且用时最长,求矩形磁场区域的最小面积
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共计 平均难度:一般