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 63 道试题
1 . 两块面积和间距均足够大的金属板水平放置,如图1所示,金属板与可调电源相连形成电场,方向沿y轴正方向。在两板之间施加磁场,方向垂直平面向外。电场强度和磁感应强度随时间的变化规律如图2所示。板间O点放置一粒子源,可连续释放质量为m、电荷量为、初速度为零的粒子,不计重力及粒子间的相互作用,图中物理量均为已知量。求:
(1)时刻释放的粒子,在时刻的位置坐标;
(2)在时间内,静电力对时刻释放的粒子所做的功;
(3)在点放置一粒接收器,在时间内什么时刻释放的粒子在电场存在期间被捕获。
2022-06-10更新 | 13670次组卷 | 22卷引用:山东省临沂市2021-2022学年高二下学期期末物理试题
2 . 如图甲所示,MN为竖直放置彼此平行的两块平板,板间距离为d,两板中央各有一个小孔O正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感应强度随时间的变化如图乙所示,设垂直纸面向里为磁场的正方向。有一群正离子在时垂直于M板从小孔O射入磁场。已知正离子质量为、电荷量为q,正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为,忽略粒子间的相互作用力和离子的重力。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)若正离子在时刻恰好从孔垂直于N板射出磁场,求该离子在磁场中的运动半径;
(3)要使正离子从孔垂直于N板射出磁场,求正离子射入磁场时速度的大小。
2022-01-24更新 | 2309次组卷 | 3卷引用:江西省南昌市第十中学2021-2022学年高二上学期期末物理试题
3 . 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:江苏省无锡市天一中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理试题(平行班)
4 . 如图甲所示,在直角坐标系中的0≤xL区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有以点(2L,0)为圆心、半径为L的圆形磁场区域,与x轴的交点分别为MN。在xOy平面内,从电离室产生的质量为m、带电荷量为e的电子以几乎为零的初速度从P点飘入加速电场中,加速后以速度v0经过右侧极板上的小孔Q点沿x轴正方向进入匀强电场,已知OQ两点之间的距离为,电子飞出电场后从M点进入圆形磁场区域,进入磁场时取t=0,在圆形区域内加如图乙所示变化的磁场(以垂直于纸面向外为正方向,图中B0是未知量),最后电子从N点飞出,不考虑电子的重力。求:
(1)加速电场的电压U
(2)电子运动到M点时的速度大小和方向;
(3)磁场变化周期T满足的关系式。

2023-10-29更新 | 970次组卷 | 4卷引用:江苏省扬州市高邮市2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题
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22-23高三上·重庆北碚·阶段练习
多选题 | 较难(0.4) |
名校
5 . 如图甲所示的平行金属极板MN之间存在交替出现的匀强磁场和匀强电场,取垂直纸面向外为磁场正方向,磁感应强度B随时间t周期性变化的规律如图乙所示,取垂直极板向上为电场正方向,电场强度E随时间t周期性变化的规律如图丙所示。时,一不计重力、带正电的粒子从极板左端以速度v沿板间中线平行极板射入板间,最终平行于极板中线射出,已知粒子在时速度为零,且整个运动过程中始终未与两极板接触,则下列说法正确的是(  )

A.粒子可能在时刻射出极板B.极板间距不小于
C.极板长度为D.=
2023-01-21更新 | 829次组卷 | 5卷引用:2019人教版选择性必修第二册 第1章 安培力与洛伦兹力 4 专题强化4 带电粒子在组合场中的运动 热搜题
6 . 如图所示,MN是半径为R的圆形磁场区域的直径,MN上方存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为BMN下方存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为2B。在M点有一质量为m、电荷量为+qq>0)的离子源,离子从N点射出时的速度大小不同,但方向均与磁场方向垂直且与MN成30°角。不计离子重力及离子间的相互作用,则从N点射出磁场的离子速度可能是(  )

   

A.B.C.D.
2023-06-18更新 | 874次组卷 | 4卷引用:湖南省邵阳市邵东市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
21-22高三上·浙江杭州·期中
解答题 | 较难(0.4) |
7 . 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:第一章 安培力与洛伦兹力 讲和练
8 . 如图所示,在第一、四象限的区域内存在磁感应强度大小可调、方向相反的匀强磁场;在第二、三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场。带电粒子以速度v0从点P(-4d,1.5d)沿x轴正方向射出,恰好从O点离开电场。已知带电粒子的质量为m、电荷量为qq>0),不计粒子的重力。
(1)求匀强电场的电场强度大小E
(2)若磁感应强度大小均为B1时,粒子在磁场中的运动轨迹恰好与直线y=-1.5d相切,且第一次离开第四象限时经过x轴上的S点(图中未画出)求B1
(3)若磁感应强度大小均为B2时,粒子离开O点后,经nn>1)次磁偏转仍过第(2)问中的S点。求B2B1的比值,并确定n的所有可能值。
2021-01-24更新 | 2500次组卷 | 16卷引用:重庆市九龙坡区育才中学2020-2021学年高二下学期开学考试物理试题
9 . 如图甲所示,ABCD是一长方形有界匀强磁场边界,磁感应强度按图乙规律变化,取垂直纸面向外为磁场的正方向,图中,一质量为m、所带电荷量为q的带正电粒子以速度v0t=0时从A点沿AB方向垂直磁场射入,粒子重力不计。则下列说法中正确的是(  )
A.若粒子经时间恰好垂直打在CD上,则磁场的磁感应强度
B.若粒子经时间恰好垂直打在CD上,则粒子运动的半径大小
C.若要使粒子恰能沿DC方向通过C点,则磁场的磁感应强度的大小n=1,2,3…)
D.若要使粒子恰能沿DC方向通过C点,磁场变化的周期n=1,2,3…)
22-23高二下·安徽·期中
解答题 | 适中(0.65) |
10 . 如图甲,足够大的空间有垂直纸面的匀强磁场,以O为坐标原点,水平向右为x轴,竖直向上为y轴,在纸面内建立直角坐标系xOyt=0时刻,一质量为m、电荷量为+q的粒子在O点以与x轴成的初速度v射入磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙,其中,规定垂直纸面向外为磁感应强度的正方向,粒子重力不计。求:
(1)粒子从O点射出后第一次经过x轴时的位置坐标;
(2)当粒子运动到与x轴距离最大的位置时,该位置与O点的水平距离。
2023-04-15更新 | 581次组卷 | 2卷引用:安徽省A10联盟2022-2023学年高二下学期4月期中物理试题
共计 平均难度:一般