组卷网 > 知识点选题 > 带电粒子在交变磁场中的运动
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解析
| 共计 8 道试题
1 . 如图甲所示的坐标系中区域有沿y轴负向的匀强电场,电场强度区域有垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度的大小和方向随时间的变化关系如图乙所示,当垂直纸面向里时磁感应强度为正,图中,有足够大的荧光屏垂直于x轴放置并可沿x轴水平移动。现有一带电粒子质量,电量的带电粒子从电场的P点(已知Py轴坐标为0.3m),沿平行x轴以某一初速度进入电场,恰好从坐标原点与x轴成60°进入磁场,取带电粒子进入磁场为时刻,不计粒子重力,答案可用根号表示,求:
(1)带电粒子的初速度;
(2)若要完整研究带电粒子在磁场中的运动轨迹,磁场沿y轴方向的最小区间的上限坐标和下限坐标
(3)若要带电粒子垂直打在荧光屏上,荧光屏所在位置的x轴的可能坐标值。

2024-05-14更新 | 590次组卷 | 3卷引用:湖南省多校2023-2024学年高三下学期4月大联考物理试题
2012·浙江金华·一模
解答题 | 较难(0.4) |
名校
2 . 如图甲所示,在xOy坐标平面的第一象限(包括xy轴)内存在磁感应强度大小为B0、方向垂直于xOy平面且随时间做周期性变化的匀强磁场,如图乙所示,规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正.在y轴左侧有一对竖直放置的平行金属板MN,两板间的电势差为U0.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力和空气阻力均忽略不计),从贴近M板的中点无初速释放,通过N板小孔后从坐标原点O以某一速度沿x轴正方向垂直射入磁场中,经过一个磁场变化周期T0T0未知)后到达第一象限内的某点P,此时粒子的速度方向恰好沿x轴正方向.

(1)求粒子进入磁场做匀速圆周运动时的运动半径;
(2)若粒子在t=0时刻从O点射入磁场中,求粒子在P点纵坐标的最大值ym及相应的磁场变化周期T0的值;
(3)若在上述(2)中,第一象限内y=ym处平行x轴放置有一屏幕,如图甲,磁场变化周期为上述(2)中T0,但MN两板间的电势差U可以在U0<U<9U0范围内变化,粒子仍在t=0时刻从O点射入磁场中,求粒子可能击中的屏幕范围.
2016-12-07更新 | 1000次组卷 | 4卷引用:2012届浙江省金华十校高三下学期3月高考模拟考试物理试题
3 . 如图甲所示,在y轴左侧有一对竖直放置的平行金属板MN,两板间的电势差为U,在区域内存在方向垂直于xOy平面的匀强磁场,该磁场做周期性变化(不考虑磁场变化瞬间对粒子运动的影响),变化规律如图乙所示,规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从贴近M板的位置由静止开始运动,通过N板小孔后在时刻从坐标原点O沿x轴正方向垂直射入磁场中。不计粒子重力和空气阻力,图中磁感应强度已知。
(1)求粒子在磁场中运动时的动量大小p
(2)若,求时刻粒子的位置坐标;
(3)若的范围内取值,问:取何值时,在时间内,粒子击中的γ轴上的点到坐标原点的距离最大,最大距离为多少。

2024-05-07更新 | 318次组卷 | 1卷引用:2024届山东省潍坊市高三下学期二模物理考试卷
4 . 如图甲所示,在xOy平面的第一象限内存在周期性变化的磁场,规定磁场垂直纸面向内的方向为正,磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。质量为m、电荷量为+q的粒子,在t=0时刻沿x轴正方向从坐标原点O射入磁场。图乙中T0为未知量,不计粒子的重力(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
(1)若粒子射入磁场时的速度为v0,求时间内粒子做匀速圆周运动的半径;
(2)若粒子恰好不能从Oy轴射出磁场,求磁感应强度变化的周期
(3)若使粒子能从坐标为(dd)的D点平行于Ox轴射出,求射入磁场时速度大小。
2022-03-25更新 | 2053次组卷 | 11卷引用:2022届湖南省岳阳市高三下学期教学质量监测物理试题(二)
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5 . 为了研究带电粒子在磁场中的运动情况,设计了如图甲所示的封闭装置。该装置由一个边长为L的立方体和一个直径、高均为L的半圆柱叠加而成,半圆柱的正方形平面与正方体的上表面重合,装置内部是空心的。以正方体上表面中心O为坐标原点,垂直正方体的三个侧面分别建立xyz坐标轴。装置内部存在磁场,磁感应强度沿xyz方向的分量随时间变化的规律如图乙所示,已知。O处有一正离子源,该离子源以同一速率不断沿x轴正方向发射电量为、质量为m的离子。已知时刻发射的离子恰好沿z轴负方向撞击装置内壁,,不考虑离子间的碰撞、相互作用及离子重力,也不考虑因磁场突变所产生的电场对离子运动的影响,离子撞击到装置内壁后立即被吸收。
(1)求离子发射时的速率v
(2)求时刻发射的离子:
①在时刻的位置,用坐标表示;
②在磁场中做匀速直线运动的时间。

2021-10-31更新 | 2233次组卷 | 4卷引用:2022届浙江省杭州地区重点中学高三上学期期中考试物理试题
6 . 如图甲所示,MN为水平放置长为L的平行金属板,两板相距也为L。一束带正电、比荷为的粒子流(重力不计),以初速度沿两板正中间水平射入两板间。粒子恰好由N板下边缘A点射出,以A点为坐标原点建立直角坐标系。
(1)求粒子经过A点时速度大小和方向;
(2)若y轴右侧有一方向垂直纸面向里的足够大的匀强磁场,x轴下方磁感应强度大小为x轴上方磁感应强度大小为,要使粒子进入磁场后恰好不离开磁场。求:
(3)仅撤去(2)中的磁场,在y轴右侧加上如图乙所示足够大的周期性变化的磁场(已知),设磁场方向垂直于纸面向里为正。求:时刻从A点进入磁场的粒子经过x轴时的坐标值。

2022-01-26更新 | 1870次组卷 | 8卷引用:2022届江苏省泰州市高三上学期期末物理试题
7 . 如图a所示的xoy平面处于变化的匀强电场和匀强磁场中,电场强度E和磁感应强度B随时间做周期性变化的图像如图b所示,y轴正方向为E的正方向,垂直纸面向里为磁场的正方向。t=0时刻,质量为m,电量为-q的带负电粒子(重力不计)从原点O以速度v0v0大小可调)沿y轴正方向射出,粒子恰好能沿一定的轨道做周期性运动。图中E0t0为已知量。不考虑电磁场变化时的相互影响。
(1)若t=t0时刻,粒子沿周期性运动轨道运动过程中第一次离x轴最远,求:
①磁感应强度B0和初速度v0
②粒子运动过程中,在x轴上离O点最远距离;
(2)若将该周期性变化磁场的B由(1)中B0调为B'0=B0,为使粒子恰能沿另一轨道做周期性运动,需要将粒子初速度大小由v0调为v1,求:
①初速度v1
②该轨迹最高点与x轴的距离。
2021-10-30更新 | 1032次组卷 | 2卷引用:2022届浙江省五校高三上学期10月第一次联考物理试题
8 . 如图 1 所示,在直角坐标系 xOy 中,MN 垂直 x 轴于 N 点,第二象限中存在方向沿 y 轴负方向的匀强电场,OyMN 间(包括 OyMN)存在均匀分布的磁场,取垂直纸面向里为磁场的正方向,其感应强度随时间变化的规律如图 2 所示。一比荷的带正电粒子(不计重力)从 O 点沿纸面以大小 v0=、方向与 Oy 夹角θ=60°的速度射入第一象限中,已知场强大小 E=(1+)ON=L
(1)若粒子在 t=t0时刻从 O 点射入,求粒子在磁场中运动的时间 t1
(2)若粒子在 0~t0之间的某时刻从 O 点射入,恰好垂直 y 轴进入电场,之后从 P 点离开电场, 求从 O 点射入的时刻 t2以及 P 点的横坐标 xP
(3)若粒子在 0~t0之间的某时刻从 O 点射入,求粒子在 OyMN 间运动的最大路程 s
2020-04-02更新 | 519次组卷 | 5卷引用:2020届吉林省长春市三中高三下学期二模模拟物理试题
共计 平均难度:一般