组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 带电粒子在复合场中的运动 > 带电粒子在组合场中的运动 > 粒子由磁场进入电场
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:304 题号:7480496
在竖直平面xoy内,分割线OAx轴成角,分割线上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,下方存在电场强度为E,方向竖直向下的匀强电场和垂直纸面的匀强磁场未画出一质量为不计重力,电荷量为q的带正电的粒子,从分割线OAP点以平行纸面的速度向左上方射入磁场,粒子速度与OA角,P点到y轴距离为L,带电粒子进入磁场后的运动轨迹与x轴相切,粒子从OA上另一点M射出磁场进入分割线OA下方区域时恰好做直线运动,求:

(1)粒子做圆周圆的速度大小;
(2)分割线下方磁场的磁感应强度大小.
【知识点】 粒子由磁场进入电场

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【推荐1】如图所示,在xOy平面内,有一半径为R、磁感应强度为B1(未知)、方向垂直纸面向里的圆形磁场区域与x轴相切于O点,圆心O1位于(0,R);x轴下方有一直线CDCDx轴相距x轴与直线CD之间的区域有一沿+y轴的匀强电场,电场强度;在CD的下方有一矩形磁场区域,区域上边界紧靠CD直线,磁感应强度,方向垂直纸面向外。纸面内一束宽为R的平行电子束以速度v0平行于x轴射入圆形磁场,最下方电子速度正对O1点,偏转后所有电子都经过原点O进入x轴下方的电场。已知电子质量为m,电荷量为e,不计电子重力。
(1)求磁感应强度B1的大小;
(2)求电子第一次到达CD直线的范围大小;
(3)欲使所有电子都能达到x轴,求矩形磁场区域的最小面积和此时x轴上有电子到达的范围长度。
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【推荐2】(如图(a)所示,在真空中,半径为b的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向与纸面垂直.在磁场右侧有一对平行金属板MN,两板间距离也为b,板长为2b,两板的中心线O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上,两板左端与O1也在同一直线上.有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子,以速率v0从圆周上的P点沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进入磁场,当从圆周上的O1点飞出磁场时,给MN板加上如图(b)所示电压u.最后粒子刚好以平行于N板的速度,从N板的边缘飞出.不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力.
(1)求磁场的磁感应强度B
(2)求交变电压的周期T和电压U0的值;
(3)若t = 时,将该粒子从MN板右侧沿板的中心线O2O1,仍以速率v0射入MN之间,求粒子从磁场中射出的点到P点的距离.
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【推荐3】如图所示装置中,区域Ⅰ和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场,电场强度大小分别为E;区域Ⅱ内有垂直纸面向外的水平匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m、带电荷量为q的带负电粒子(不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度水平射入电场,经水平分界线上的A点与成60°角射入区域Ⅱ的磁场,并垂直竖直边界进入区域Ⅲ的匀强电场中.求:
(1)粒子在区域Ⅱ匀强磁场中运动的轨迹半径;
(2)OM间的距离;
(3)粒子从M点出发到第二次通过边界所经历的时间。
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