组卷网 > 知识点选题 > 带电粒子在组合场中含动量问题
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解析
| 共计 6 道试题
1 . 如图是离子控制器工作原理示意图。装置由加速电场、电磁分析器、偏转电场和偏转磁场组成。各组件中心截面均分布在坐标平面xOy。加速电场在第三象限,带正电离子自O点由静止释放,自A点垂直x轴进入电磁分析器。电磁分析器截面是内外半径分别为的四分之一圆环,圆心均处在坐标原点,电磁分析器所处区域可以周期性的加入垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B(已知),或者指向坐标原点的辐向电场,离子进入分析器位置和射出位置到圆心等距,且无论是电场还是磁场,离子均在该区域做半径为R的圆周运动。第一象限存在沿y轴负向的匀强电场,离子第一次穿越x正半轴时速度方向与x轴正方向夹角为45°。第四象限存在垂直纸面的匀强磁场。整个系统置于真空中,已知离子离开第二象限时速度为v,不计离子重力。
(1)求电磁分析器中的离子轨迹所处区域的电场强度E与磁感应强度B之比和离子的比荷;
(2)求第一项象限匀强电场的电场强度;假设第四象限磁场方向垂直纸面向外,为使离子不再次穿过y轴,第四象限磁场磁感应强度的最小值;
(3)如果第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,在区域磁感应强度为;在磁感应强度为区域磁感应强度为B,……,区域磁感应强度为,求离子第二次穿越x正半轴之前,在运动过程中离x轴的最大距离。

2024-03-29更新 | 208次组卷 | 3卷引用:河南省青桐鸣联考2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题

2 . 科学家们常利用电场、磁场控制粒子运动进行科学实验研究。如图所示,在的区域存在方向沿轴负方向的匀强电场;在的区域存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为时刻,两个带正电粒子甲和乙同时以各自的初速度分别从轴上点和原点射出(甲发射方向未知,乙沿轴负方向)。经过一段时间后,甲和乙同时第一次到达轴并发生弹性正碰(速度共线),碰撞后两粒子带电量不发生变化。已知两个粒子的质量均为,所带电荷量均为。不考虑重力和两粒子间库仑力的影响。求:

(1)两粒子发生正碰前瞬间甲粒子的速度大小;

(2)若甲粒子与乙粒子发生正碰后经过一段时间甲再次经过轴上点,则匀强电场的场强大小为多少。

2023-12-13更新 | 666次组卷 | 2卷引用:河南省周口市项城市5校2023-2024学年高三上学期12月联考物理试卷
3 . 如图所示,平面内有一矩形区域ABCD,其AB长为LAD长为,一质量为m,电量为+q的带电粒子从A点沿AD方向以v0速度射入,当在矩形区域只加上平行于平面,垂直于AD的匀强电场时,粒子刚好过C点;当在矩形区域只加上垂直于平面的匀强磁场时,粒子也刚好过C点。不计重力,求:
(1)电场强度与磁感应强度的比值;
(2)粒子在电场中的运动时间与在磁场中的运动时间之比。
2022-01-12更新 | 317次组卷 | 1卷引用:河南省信阳市2020-2021学年高二上学期期末物理试题
4 . 如图所示,坐标系xoy位于光滑绝缘水平面内,其中第二象限内存在一个与坐标平面平行方向如图的匀强电场。一质量为M,电量为的小球aA点由静止释放。沿AO方向运动,到达O点时速度为vAO长度为,若小球a恰能与静止在O点质量为的不带电小球b发生弹性碰撞,相碰时电荷量平分,同时瞬间撤去电场并在整个空间加一垂直于坐标平面向下的匀强磁场。忽略两小球间的静电力及小球运动所产生磁场的影响。求:
(1)匀强电场的电场强度大小E
(2)b两球碰后的速度;
(3)若从ab两球相碰到两球与O点第一次共线所用时间为t,则匀强磁场的磁感应强度的大小为多少?
2019-04-07更新 | 753次组卷 | 2卷引用:【省级联考】河南省2019届高考模拟物理试题(2月份)
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5 . 如图所示的xOy坐标系中,y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里。P点的坐标为(-L,0),M1、M2两点的坐标分别为(0,L)、(0,-L)。质量为m1电荷量为q的带负电粒子A1,靠近极板经过加速电压为U的电场从静止加速后,沿PM1方向运动。有一质量也为m、不带电的粒子A2静止在M1点,粒子A1经过M1点时与A2发生碰撞,碰后粘在一起成为一个新粒子A3进入磁场(碰撞前后质量守恒、电荷量守恒),通过磁场后直接到达M2,在坐标为(-L,0)处的C点固定一平行于y轴放置绝缘弹性挡板,C为挡板中点。假设带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后,沿y方向分速度不变,沿x方向分速度大小不变、方向相反。不计所有粒子的重力及粒子间的相互作用力。
(1)粒子A1与A2碰后瞬间的速度大小;
(2)磁感应强度的大小;
(3)若粒子A2带负电,且电荷量为q',发现粒子A3与挡板碰撞两次,能返回到P点,求粒子A2的电荷量q'
6 . 如图所示,空间存在着方向竖直向上的匀强电场和方向垂直于纸面向内,磁感应强度大小为B的匀强磁场,带电量为+q、质量为m的小球Q静置在光滑绝缘的水平高台边缘,另一质量为m不带电的绝缘小球P以水平初速度Q运动,小球PQ正碰过程中没有机械能损失且电荷量不发生转移,已知匀强电场的电场强度E=,水平台面距离地面高度,两球均可看做质点,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)求PQ两球首次发生弹性碰撞后,小球Q的速度大小,小球Q离地面的最大高度;
(2)PQ两球首次发生弹性碰撞后,经多少时间小球P落地,落地点与平台边缘间的水平距离多大?
共计 平均难度:一般