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 7 道试题
1 . 研究光电效应的实验电路图如图所示,为两正对的、半径为的平行圆形金属板,板间距为,且满足。当一细束频率为的光照射极板圆心时,产生沿不同方向运动的光电子。调节变阻器滑片改变两板间电压,发现当电压表示数为时,电流表示数恰好为零。假设光电子只从极板圆心处发出,普朗克常量为,电子电量为,电子质量为,忽略电场的边界效应和电子之间的相互作用。则(  )
A.金属板的逸出功为
B.改变电源的极性,要使电流表读数达到饱和时,电压表读数至少为
C.改变电源的极性,电压表读数为时,电子到达板时的动能为
D.断开,在两板间加方向垂直纸面向里的匀强磁场,当磁感强度超过时,电流表读数为0
2 . 如图所示,第一象限内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外。一个质量为m、电荷量为-q的带粒子,从x轴上的P点以速度大小为v、方向与x轴夹角射入磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知,不计粒子重力。
(1)求磁感应强度的大小B
(2)求该过程中洛伦兹力对粒子的冲量大小I
(3)在x轴[0,2a]区域内,均有相同的粒子以原速度v射入磁场,不考虑粒子间的相互作用。求粒子在磁场中运动的时间范围和粒子打中y轴的区域范围。
2024·江苏·二模
3 . 如图所示,边长为L的正方形ABCD区域内存在垂直纸面的匀强磁场,在CD边右侧3L处平行CD放置荧光屏,O1O2是通过正方形中心O1和荧光屏中心O2的轴线。电子从静止经加速电压加速后以一定速度沿轴线连续射入磁场。整个系统置于真空中,不计电子重力,已知电子电荷量为e、质量为m,当θ很小时,近似有
(1)若磁感应强度大小为B0,加速电压从0开始缓慢增加,求电子在磁场中运动的最长时间t
(2)若入射电子速度大小均为v0,正方形区域所加磁场如题16-2图所示,磁场变化周期为T,且T远大于电子在磁场中的运动时间,电子偏转后恰好全部从CD边射出磁场并能全部打在荧光屏上形成运动的光点,求最大磁感应强度Bm以及荧光屏的最小长度d
(3)在(2)的条件下求荧光屏上光点经过O2的速度大小v

2024-05-20更新 | 540次组卷 | 3卷引用:2024届江苏省南京市田家炳高级中学高三下学期二模物理试题
4 . 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。
   
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5 . 以A为原点建立如图所示的平面直角坐标系,,在内(含边界)有垂直于平面向里的匀强磁场,磁感应强度为。若在A点沿方向射入质量为m,电荷量为的粒子1,该粒子恰好能经过中点。
(1)求粒子1入射的速度
(2)若当粒子距离最近时,与静止的质量为M的不带电粒子发生弹性正碰,已知碰撞时两粒子发生电荷转移,且碰撞后电荷量与质量成正比,若发生碰撞后粒子1恰好不离开磁场(不考虑与粒子2再次碰撞的情况),试求碰撞后粒子1的速度大小;(忽略粒子本身的重力和粒子间的库仑力)
(3)在(2)条件下,求粒子2与粒子1的质量之比
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 | 997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,平行的NMP为两匀强磁场区域的边界,NMMP间距分别为,两磁场的磁感应强度大小分别为,磁场方向均垂直纸面向里。现有电荷量为+q、质量为m的带电粒子射入磁场,不计粒子重力和粒子间的相互作用。
(1)若有大量该种粒子以大小为、方向沿纸面各个方向的速度从Q点射入磁场,粒子恰好不进入II区域,求粒子速度的大小;
(2)求(1)中粒子在磁场I中所能到达区域的面积S
(3)若有一个粒子从Q点以速度垂直于边界N及磁场方向射入磁场,粒子能穿过两个磁场区域,求的最小值。
共计 平均难度:一般