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:2236 题号:58124
两屏幕荧光屏互相垂直放置,在两屏内分别作垂直于两屏交线的直线为xy轴,交点O为原点,如图所示,在y>0,0<x<a的区域有垂直于纸面向内的匀强磁场,在y>0,x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为B,在O点处有一小孔,一束质量为m、带电量为qq>0)的粒子沿x轴经小孔射入磁场,最后打在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮,入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值,已知速度最大的粒子在0<x<a的区域中运动的时间与在x>a的区域中运动的时间之比为2:5,在磁场中运动的总时间为,其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的周期,试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响)。

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】在实验室中,需要控制某些带电粒子在某区域内的滞留时间,以达到预想的实验效果,现设想在xOy的纸面内存在以下的匀强磁场区域,在O点到P点区域的x轴上方,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,在x轴下方,磁感应强度大小也为B,方向垂直纸面向里,OP两点距离为x0(如图所示)。现在原点O处以恒定速度v0不断地向第一象限内发射氘核粒子。
(1)设粒子以与x轴成45°角从O点射出,第一次与x轴相交于A点,第n次与x轴交于P点,求氘核粒子的比荷(用已知量Bx0v0n表示),并求OA段粒子运动轨迹的弧长(用已知量x0v0n表示);
(2)求粒子从O点到A点所经历时间t1和从O点到P点所经历时间t(用已知量x0v0n表示)。
2016-12-07更新 | 722次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】如图所示,空间存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场,在0<y<d的区域Ⅰ内的磁感应强度大小为B,在y>d的区域Ⅱ内的磁感应强度大小为2B.一个质量为m、电荷量为-q的粒子以速度O点沿y轴正方向射入区域Ⅰ.不计粒子重力.

(1) 求粒子在区域Ⅰ中运动的轨道半径:
(2) 若粒子射入区域Ⅰ时的速度为 ,求粒子打在x轴上的位置坐标,并求出此过程中带电粒子运动的时间;
(3) 若此粒子射入区域Ⅰ的速度 ,求该粒子打在x轴上位置坐标的最小值.
2019-05-13更新 | 647次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐3】如图所示,在xOy坐标系的的区域内分布着沿y轴正方向的匀强电场,在的区域内分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的交界线,ab为磁场的上边界。现从原点O沿x轴正方向发射出速率为、比荷为k的带正电粒子,粒子的运动轨迹恰与ab相切并返回电场。已知电场强度为,不计粒子重力。求:
(1)粒子从O点第一次穿过MN时的速度大小和水平位移的大小;
(2)磁场的磁感应强度B的大小。
2023-02-09更新 | 1743次组卷
共计 平均难度:一般