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 9 道试题
1 . 如图所示为某种粒子注入机的原理模型,在坐标系xOy平面内,正离子质量为m,带电量为q,以速度A点射入磁感应强度大小为B,宽度为d(未知)的匀强磁场,A点坐标为,离子从y轴上的H点与y轴负方向成θ角射入第一象限,此时在第一象限内加与离子速度方向垂直的匀强电场,使离子在第一象限内做类平抛运动且垂直x轴射出电场。随后离子进入第四象限的圆形磁场中,经该磁场偏转,打到很长的离子收集板上,该板离圆型磁场最低点M处,不计离子受到的重力,及离子间的相互作用。
(1)求第二象限的磁场宽度d
(2)求匀强电场的电场强度E的大小;
(3)若去掉电场,调整系统,让离子从K点与x轴正方向成30°射入圆形磁场,磁场半径为,方向垂直纸面向外的圆形偏转磁场系统内,磁感应强度大小取值范围,求吸收板上离子注入的宽度。
   
2023-06-03更新 | 715次组卷 | 1卷引用:2023届浙江省北斗星盟高三下学期模拟物理试题
2 . 如图所示,在平面直角坐标系中的第一象限有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度。在原点О上方d=1.2m处有一粒子源S,粒子源可向第一象限各个方向均匀的发射比荷为 的带负电的粒子。在x正半轴上放置一足够长的粒子收集装置,当粒子与收集装置相碰时,粒子立即被吸收。收集装置可将电荷导出,保持电中性状态。不计粒子间相互作用和重力的影响。已知。求:
(1)到达收集装置的粒子速度至少多大?
(2)若粒子源发射的粒子速度均为 ,则到达收集装置的粒子所需最短时间为多少?
(3)若粒子源发射的粒子速度均为 ,将有两个不同运动方向的粒子可到达收集装置的同一位置,求:这些位置在收集装置上的长度?
3 . 高约束等离子体放电是未来磁约束聚变堆首选的一种先进、高效的运行方式。我国的东方超环(EAST)就是利用该方式的超大型可控核聚变反应的实验装置。由于高能带电粒子对实验装置有很大的破坏作用,因此装置中需要利用“剩余带电粒子偏转系统”将所有带电粒子从混合粒子束中剥离,剥离出的带电粒子被吞噬板吸收,而让中性粒子束注入到等离子体中,将其加热到聚变反应所需的温度。如图所示,若水平向右运动的粒子束宽度为,带电粒子的电荷量相同,质量均为,磁场区域的宽度足够大,方向垂直纸面向外,吞噬板长度为
(1)试判断带电粒子束的电性;
(2)若带电粒子的动能均为,当磁感应强度大小为时,沿粒子束下边缘进入的带电粒子恰好打到吞噬板点上方处,求粒子的电荷量;
(3)若带电粒子主要由动能为的三种粒子组成,要使三种带电粒子均能被吞噬板吸收,求磁感应强度应满足的条件。
4 . 匀强磁场的磁感应强度为,宽度为,边界为。一电子从边界外侧垂直匀强磁场射入,入射方向与边界间夹角为。已知电子的质量为,电荷量为
(1)若电子能从磁场的另一侧垂直边界射出,电子的速率多大?
(2)若电子能从磁场的另一侧边界射出,电子的速率至少多大?
(3)粒子在磁场中运动的最长时间为多少?
2021-05-05更新 | 694次组卷 | 1卷引用:浙江省A9协作体2020-2021学年高二下学期期中联考物理试题
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5 . 如图甲所示,在两平行的金属极板中心轴线的左端有一粒子源,不断地发射出速度的带正电粒子。右侧有磁感应强度的匀强磁场,磁场左边界有足够长的荧光屏。两金属极板间的电压随时间做周期性变化,如图乙所示;带电粒子经电场进入匀强磁场偏转后打在荧光屏上。已知金属极板,板间距离,带电粒子的比荷。不考虑相对论效应及电磁场的边界效应,打在板上的粒子被吸收。求:
(1)时刻进入金属极板的带电粒子,打在荧光屏上离的位置;
(2)若观察时间,可发现荧光屏上的发光长度;
(3)到达荧光屏上的带电粒子在电场与磁场中运动的总时间的大小范围(其中角度可用反三角函数表示)。
2019·四川内江·二模
多选题 | 较难(0.4) |
6 . 如图所示,直角三角形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场(边界存在磁场),磁感应强度大小为.在点放置一个粒子源发射质量为,带电量为的粒子.粒子发射方向与边的夹角为,且所有粒子速度均相等.已知从边离开的粒子在磁场中运动的最短时间为粒子做圆周运动的六分之一个周期.不计重力作用及粒子间的相互作用.下列说法正确的是
A.粒子在磁场中运动的速率为
B.粒子在磁场中运动的最长时间为
C.粒子从边离开的区域的长度为
D.粒子从边离开的区域的长度为
2019-04-07更新 | 1036次组卷 | 2卷引用:【真题汇编-浙江卷】类型6:磁场
7 . 如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60 T,磁场内有一块平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab板l=16 cm处,有一个点状的α放射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是v=3.0×106m/s,已知α粒子的比荷=5.0×107C/kg,现只考虑在图纸平面中运动的α粒子,求ab上被α粒子打中的区域的长度.
2017-12-11更新 | 1506次组卷 | 13卷引用:浙江省丽水市龙泉浙大中学2022-2023学年高二上学期12月教学质量检测物理试题
8 . 如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B。折线的顶角∠A=90°,PQ是折线上的两点,AP=AQ=L。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力。
(1)若PQ间外加一与磁场方向垂直的匀强电场,能使速度为v0射出的微粒沿PQ直线运动到Q点,则场强为多大;
(2)撤去电场,为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度v应满足什么条件;
(3)求第(2)中微粒从P点到达Q点所用时间的最小值。
2016-12-08更新 | 979次组卷 | 4卷引用:2014-2015学年浙江省慈溪中学高二上学期期末物理卷
9 . 如图,在0≤xd的空间,存在垂直xOy平面的匀强磁场,方向垂直xOy平面向里。y轴上P点有一小孔,可以向y轴右侧垂直于磁场方向不断发射速率均为v、与y轴所成夹角θ可在0~180o范围内变化的带负电的粒子。已知θ =45o时,粒子恰好从磁场右边界与P点等高的Q点射出磁场,不计重力及粒子间的相互作用。求

(1)磁场的磁感应强度;
(2)若θ=30o,粒子射出磁场时与磁场边界的夹角(可用三角函数、根式表示);
(3)能够从磁场右边界射出的粒子在磁场中经过的区域的面积(可用根式表示)。
2016-12-08更新 | 1357次组卷 | 3卷引用:浙江省温州市苍南县金乡卫城中学2021-2022学年高二下学期第一次月考物理试题
共计 平均难度:一般