组卷网 > 知识点选题 > 带电粒子在直边界磁场中运动
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解析
| 共计 567 道试题
1 . 如图所示,在x轴上有足够长绝缘薄板,薄板与x轴相邻的交点间距为0.01m,相交处夹角均为45°,沿+x方向的磁场磁感应强度B=0.4-10x(T)。比荷的带正电粒子沿+x方向以v=2×104m/s的速度在x=0处击中薄板,粒子击中薄板后沿板方向速度不变,垂直于板方向原速率反射。
(1)求粒子在x=0处反射后做圆周运动的半径;
(2)求粒子从x=0处运动到x=0.04m处所需的时间;
(3)在(2)中,若磁场分布于轴线平行于x轴的圆柱内,求该圆柱横截面积的最小值。
   
2023-06-04更新 | 217次组卷 | 1卷引用:2023届江苏省徐州市睢宁县第一中学高三下学期5月模拟物理试题
2 . 如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度、与x轴成30°角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中的运动时间之比为(不计重力)(  )

   

A.2:1B.1:2
C.1:D.1:1
2023-05-30更新 | 789次组卷 | 53卷引用:江苏省淮安市涟水县一中2020-2021学年高二上学期期中物理试题(理)
3 . 某装置利用磁场控制带电粒子的运动。如图所示,矩形区域ABCD边长分别为OABCD边的中点;ABCD内存在多层紧邻且强弱相同的匀强磁场,每层的高度均为d,磁感应强度大小可调,方向垂直纸面沿竖直方向交替变化;质量为m、电荷量为+q的粒子从O点射入磁场,初速度大小为,方向与夹角为,粒子在纸面内运动,不计粒子重力及粒子间的相互作用。
(1)若粒子从O开始沿图示轨迹运动且恰好到达,求所加磁场的磁感应强度的大小
(2)若粒子从CD边离开磁场时与轴线的距离小于d,求磁感应强度B的取值范围。
(3)若磁感应强度,求能从CD边出射的粒子初速度方向与夹角θ的范围。
   
4 . 如图所示,纸面内有宽为L、水平向右飞行的带电粒子流,粒子的质量为、电荷量为、速率为,不考虑粒子的重力及相互作用。要使粒子都会聚到一点,可以在粒子流的右侧虚线框内设计一匀强磁场区域,设。选项 A、 B、 C 中的曲线均为半径是L的四分之一圆弧,其中A、B的磁感应强度,C的磁感应强度:选项D中曲线是直径为L的圆,磁感应强度。则磁场区域的形状及对应的磁感应强度可能是(  )

   

A.   B.   
C.   D.   
5 . 如图所示,空间分布着有理想边界的匀强磁场,左侧区域宽度d,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,右侧区域宽度足够大,匀强磁场的磁感应强度大小也为B,方向垂直纸面向里;一个带正电的粒子(质量m,电量q,不计重力)从左边缘a点,以垂直于边界的速度进入左区域磁场,经过右区域磁场后,又回到a点出来。求:
(1)粒子在磁场中运动的半径R
(2)粒子在磁场中运动的速率v
(3)粒子在磁场中运动的时间t
6 . 如图所示,空间有垂直于平面向里的两个匀强磁场,空间的磁感应强度大小为B空间的磁感应强度大小为。原点O处有一个粒子源,同时射出两个速度大小均为、比荷均为的同种带正电粒子。沿y轴负方向的粒子记为A粒子,沿与x轴正方向的夹角为的粒子记为C粒子。不考虑粒子之间的碰撞和其他相互作用。求:
(1)A粒子发射后,第二次经过x轴时距原点O的距离;
(2)C粒子发射后,经过x轴射向空间所用的时间;
(3)AC两粒子均经x轴射向空间时恰好相遇所对应的k值。
2023-05-09更新 | 981次组卷 | 1卷引用:2023届江苏省南京市高三下学期三模物理试题
7 . 如图所示,在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,∠a = 60°,∠b = 90°,边长ab = L。一个粒子源在b点将质量为m,电荷量为q的带负电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场,在磁场中运动时间最长的粒子中,速度的最大值是(  )
A.B.C.D.
2023-05-09更新 | 650次组卷 | 32卷引用:江苏省泰州市姜堰中学2020-2021学年高二上学期10月阶段测试物理试题
8 . 如图所示,带状形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向里和向外的匀强磁场,图中虚线为磁场的边界,区域Ⅰ中的磁感应强度大小为(未知),区域Ⅱ中的磁感应强度大小为(未知),带状形区域的长度足够长,两有界磁场区域的宽度及它们之间的距离均为L。现一质量为m、带电荷量为q>0)的粒子以速度v平行于纸面射入Ⅰ区,不计重力,试回答下列问题。
(1)若粒子从Ⅰ区左边界斜向上射入时速度与竖直方向的夹角为60°,从Ⅰ区右边界射出时速度与竖直方向的夹角也为60°,求的大小;同时为使粒子能返回Ⅰ区,求Ⅱ区的大小范围。
(2)若,当粒子从Ⅰ区左边界斜向上射入、速度方向与竖直方向的夹角为30°时,恰好从Ⅰ区右边界垂直射出,最终从Ⅱ区右边界上的某处射出,求粒子从Ⅰ区射入到从Ⅱ区射出所用的时间。
(3)若不相等,两磁场区域的宽度也不相等,分别为,粒子从Ⅰ区左边界射入时速度与水平方向有一定的夹角,若使粒子进入Ⅰ区的速度方向与穿出Ⅱ区的速度方向相同,则两物理量的乘积的大小有什么关系?
2023-05-04更新 | 356次组卷 | 2卷引用:江苏省泰州中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试卷
9 . 如图所示,MN为加速电场,板M上的C点处有一粒子源,通过调节M板的电势的高低可以实现对从粒子源C轻轻飘出的正离子或负离子进行加速。等腰直角三角形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ,磁感应强度大小为BOP下方整个空间内有足够大的匀强磁场Ⅱ,磁感应强度大小为2B,方向与OP夹角为向上。阴影区域OEFP为厚度可忽略不计的磁屏蔽通道(可认为离子在该通道内做匀速直线运动)。已知,离子电荷量为q,质量为m
(1)若MN间加速的是正离子,从O点沿与OA夹角为的方向射入等腰直角三角形区域,则要想使离子能从OA边进入磁屏蔽通道,MN间的最大电压U1为多大;
(2)若MN间加速的是负离子,从O点沿与OA夹角为的方向射入等腰直角三角形区域,则要想使离子能从OB边飞出磁场,MN间的最大电压U2为多大;(已知:
(3)若从粒子源C轻轻飘出大量的正离子在MN间加速,MN间电压从0连续调节到U1,正离子在MN间加速运动的时间极短。正离子从O点沿与OA夹角为的方向射入等腰直角三角形区域,之后进入磁屏蔽通道,屏蔽通道OP足够长,,所有离子均从EF离开屏蔽通道进入磁场区域Ⅱ,则所有离子运动轨迹上距离EF最远点的连线长度L约为多大?
2023-05-04更新 | 183次组卷 | 1卷引用:江苏省灌南高级中学2022-2023学年高二下学期期中物理试题
10 . 实现带电粒子的偏转既可以利用电场也可以利用磁场,好多的现代科学仪器中两种场都存在,如此既可以加速带电粒子也可以实现对带电粒子的偏转。如图所示,真空中存在着(竖直方向上下,水平方向左右都无限长)多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场,电场与磁场的水平宽度L均为1m,电场强度E恒为2×103N/C,方向水平向左;磁感应强度B恒为0.1T,方向垂直纸面向外。电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直,一个质量m=3.2×10-24kg、电荷量q=3.2×10-19C的带负电粒子在第1层电场左侧边界某处由静止释放,粒子始终在电场、磁场中运动,不计粒子重力及运动时的电磁辐射,忽略虚线位置场对带电粒子的影响。
(1)求粒子在第1层磁场中运动时圆周的半径大小;
(2)求该粒子向右运动的最大水平距离;
(3)若将另一个电量仍为3.2×10-19C,质量为3.2×10-23kg的带负电粒子从同一点静止释放,该粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出,求n的值。
2023-04-30更新 | 388次组卷 | 1卷引用:江苏省连云港市东海县2022-2023学年高二下学期期中物理试题
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