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 > 带电粒子在弧形边界磁场中运动
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:442 题号:8199789
如图所示,在竖直面内半径为R的圆形区域内存在垂直于面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为B,在圆形磁场区域内水平直径上有一点P,P到圆心O的距离为,在P点处有一个发射正离子的装置,能连续不断地向竖直平面内的各方向均匀地发射出速率不同的正离子. 已知离子的质量均为m,电荷量均为q,不计离子重力及离子间相互作用力,求:

(1)若所有离子均不能射出圆形磁场区域,求离子的速率取值范围;
(2)若离子速率大小,则离子可以经过的磁场的区域的最高点与最低点的高度差是多少.

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】xOy平面内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.01T,其中有一半径为R=0.lm的无磁场圆形区域,圆心在原点O(0,0),如图所示.位于直线:x=-0.3m上的粒子源可以沿直线移动,且沿x轴正向发射质量m=1.0×1014kg、电荷量q=-1.0×10-6C、速率v=4.0×105m/s的粒子,忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力。
(1)求从粒子源发射的粒子运动到圆形区域所用的最短时间.
(2)在直线x=-0.3m上什么范围内发射的粒子才能进入圆形区域?
(3)若在直线x=-0.3m处放置一足够长的荧光屏,将上述粒子源放在原点O,仅改变发射粒子的速度方向,求粒子能打中荧光屏最高点的纵坐标ym

2018-03-19更新 | 304次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】如图所示,纸面内有直角坐标系xOy。磁感应强度大小T的匀强磁场垂直纸面向里,限定在圆心位于、半径cm圆形区域内。直线PQy轴平行,间距cm,垂直纸面向外的另一匀强磁场限定在y轴与直线PQ之间足够大的区域内。现有一比荷C/kg的带正电粒子,以速度m/s沿x轴从磁场外射入圆形区域,粒子通过两个磁场区域后,运动方向平行于x轴指向x轴正方向射出磁场。不计粒子重力,求:
(1)粒子在圆形区域内做匀速圆周运动的轨道半径r
(2)粒子通过圆形区域的时间;
(3)y轴与直线PQ之间的匀强磁场磁感应强度的大小。
2022-03-28更新 | 412次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示为内径为R的中空圆柱形管,OO′为管的中轴线,管内分布着沿中轴线OO′方向的匀强电场,电场强度大小为E。带电粒子与管内壁发生碰撞时会被反弹(碰撞时间极短),反弹前后沿管壁切向分速度不变,垂直管壁方向分速度大小不变、方向相反。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以垂直于中轴线OO′方向的速度v0O点射出,不计粒子的重力。
(1)求带电粒子从O点出发与管壁发生碰撞后第一次经过中轴线OO′(带电粒子仍在圆柱形管内)时的速度大小;
(2)若带电粒子恰好能从O′点离开圆柱形管,求圆柱形管管长的可能值;
(3)若粒子第一次经过中轴线OO′时撤去电场,并立即换成与电场方向相同的匀强磁场,磁感应强度大小为,求带电粒子第二次经过中轴线时(带电粒子仍在圆柱形管内)的位置与O点之间的距离。
2024-02-18更新 | 136次组卷
共计 平均难度:一般