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:784 题号:9414928
如图所示,一矩形区域abcd内充满磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,现从矩形区域ad边中点O射出与Od边夹角为30°、速度大小为v0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电荷量为qad边长为Lab边足够长,粒子重力忽略不计,求:
(1)粒子能从ab边上射出磁场的v0的大小范围;
(2)粒子在磁场中运动的最长时间和在这种情况下粒子从磁场中射出所在边上位置的范围。
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【推荐1】如图所示,在一直角坐标系xoy平面内有圆形区域,圆心在x轴负半轴上,P、Q是圆上的两点,坐标分别为P(-8L,0),Q(-3L,0).y轴的左侧空间,在圆形区域外,有一匀强磁场,磁场方向垂直于xoy平面向外,磁感应强度的大小为B,y轴的右侧空间有一磁感应强度大小为2B的匀强磁场,方向垂直于xoy平面向外.现从P点沿与x轴正方向成37°角射出一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,带电粒子沿水平方向进入第一象限,不计粒子的重力.求:
(1)带电粒子的初速度;
(2)粒子从P点射出到再次回到P点所用的时间.
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【推荐2】如图甲所示,真空中存在匀强电场和匀强磁场,电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计重力)在电场左侧边界某处由静止释放,进入电场和磁场区域。已知电场和磁场的宽度均为d,长度足够长,电场强度大小为E,方向水平向右,磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里。
(1)求粒子在图甲磁场中运动的轨道半径r及运动时间t
(2)图乙为图甲的多级组合,粒子从第1层电场左侧边界某处由静止释放,若能从第n层磁场右边界飞出,求粒子在第n层磁场中运动的轨道半径rn
(3)改变图乙中电场强度与磁感应强度的大小关系,粒子仍从第1层电场左侧边界某处由静止释放,已知粒子从第6层磁场右侧边界穿出时,速度的方向与水平方向的夹角为。若保证粒子不能从第n层磁场右边界穿出,n至少为多少。
2023-01-12更新 | 716次组卷
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【推荐3】如图所示,竖直平面内有四个相同的足够长的矩形区域、高度均为,区域Ⅰ中存在竖直向下的匀强电场,区域Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中存在垂直于纸面向里的匀强磁场、其磁感应强度大小之比为,区域Ⅳ下边界放置一块水平挡板,可吸收打到板上的粒子。零时刻,在纸面内从点向各个方向(范围)均匀发射带电量为、质量为、初速度为的带正电粒子,其中水平向右射出的粒子第一次进入区域Ⅱ时速度方向与水平方向成,且刚好经过区域Ⅱ的下边界。粒子重力以及粒子间的相互作用不计。求:
(1)电场强度大小
(2)水平向右射出的粒子经过区域I下边界的时刻
(3)打在挡板上的粒子数占射出总粒子数的比例

   

2024-01-11更新 | 1510次组卷
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