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 86 道试题
1 . 如图,xOy坐标平面内,第一象限存在垂直坐标平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B0;第二象限存在沿x轴正方向的匀强电场,场强为E0;第四象限存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小未知。带电粒子1从A(−LL)点由静止开始运动,经y轴上的C(0,L)点进入第二象限的磁场,从DL,0)点垂直x轴进入第四象限的电场中,从N(0,−2L)点再次经过y轴。带电粒子2也从A点由静止开始运动,从P(2L,0)经过x轴。不计粒子重力,不考虑两粒子间的相互作用,sin53°=。求:
(1)粒子1的比荷;
(2)第四象限中匀强电场的场强大小;
(3)粒子2从A运动到P的时间;
(4)粒子2从第四象限经过y轴时的纵坐标。
2022-02-08更新 | 704次组卷 | 5卷引用:2022届山东省泰安市高三上学期期末物理试题
2 . 如图所示,在轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度为,在平面内,从原点处与轴正方向成角(),以速率发射一个带正电的粒子(重力不计),则下列说法正确的是(  )
A.若一定,越大,则粒子在磁场中运动的时间越长
B.若一定,越大,则粒子在磁场中运动的角速度变大
C.若一定,越大,则粒子在磁场中运动的时间越短
D.若一定,越大,则粒子离开磁场的位置距点越近
3 . 如图所示,在的区域内存在与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为。在时刻,从原点发射一束等速率的相同的带电粒子,速度方向与轴正方向的夹角分布在范围内。其中,沿轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场右边界上点离开磁场,不计粒子重力。下列说法正确的是(  )
A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为
B.磁场右边界上有粒子射出的长度为
C.磁场右边界有粒子射出的长度为
D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为
2022-01-24更新 | 725次组卷 | 1卷引用:黑龙江省哈尔滨市第九中学2021-2022学年高二上学期期末学业阶段性评价考试物理试题
4 . 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?
5 . 在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是一部分离子注入工作原理示意图,离子经加速后沿水平方向进入速度选择器,用电场和磁场控制离子速度,然后通过磁分析器Ⅰ,选择出特定比荷的离子,经偏转系统Ⅱ后注入硅片。速度选择器、磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向均垂直纸面向外;速度选择器的匀强电场场强大小为E,方向竖直向上。磁分析器截面是矩形,矩形长为,宽为L。其宽和长中心位置CD处各有一个小孔;偏转系统中长度均为4L的两块挡板MN竖直相对放置,间距为,两挡板上边缘PM处于同一水平线上P点紧贴小孔D的左边缘;两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。离子从两挡板下边缘N之间射出磁场,运动过程中粒子未与挡板碰撞,不计离子重力。求:
(1)离子通过速度选择器后的速度大小;
(2)磁分析器选择出来的离子的比荷;
(3)偏转系统磁感应强度大小的取值范围。
2022-01-21更新 | 513次组卷 | 1卷引用:山东省泰安市2021-2022学年高二上学期期末物理试题
6 . 如图所示,空间中有两个匀强磁场区域I、II被虚线隔开,区域I内的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外,区域II内的磁感应强度大小为2B、方向垂直纸面向外。质量为m、电量为qq>0)的带正电粒子,以初速度vA点沿与虚线成夹角方向进入磁场区域I。粒子重力忽略不计,磁场区域足够大,将粒子从A点出发计为第一次经过虚线,求:
(1)粒子从A点出发到第2次经过虚线时离出射点A的距离L1
(2)粒子从A点出发到第3次经过虚线的时间;
(3)粒子第8次经过虚线的位置离出射点A的距离L2
2022-01-17更新 | 716次组卷 | 1卷引用:四川省泸州市2021-2022学年高二上学期期末统一考试物理试题
7 . 如图所示,三块挡板围成截面边长m的等边三角形区域,CPQ分别是MNAMAN中点处的小孔,三个小孔处于同一竖直面内,MN水平,MN上方是竖直向下的匀强电场,场强N/C。三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场磁感应强度为;三角形AMN以外区域有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为。现将一比荷C/kg的带正电的粒子,从C点正上方2m处的O点由静止释放,粒子从MN上的小孔C进入三角形内部匀强磁场,经内部磁场偏转后直接垂直AN经过Q点进入三角形外部磁场。已知粒子最终又回到了O点。设粒子与挡板碰撞过程中没有动能损失,且电荷量不变,不计粒子重力,不计挡板厚度,取。求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)粒子在磁场中运动的时间。
2022-01-15更新 | 804次组卷 | 2卷引用:2022届河南省洛阳市高三上学期第一次统一考试物理试题
8 . 如图所示,矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m,电荷量为q的粒子(不计重力),从ad边的中点O处,垂直磁场进入,速度方向与ad夹角30°。已知ad边长为Labdc足够长。
(1)若粒子带负电,且恰能从d点射出磁场,求粒子速度v0的大小;
(2)若粒子带正电,且能使带电粒子从ab边射出磁场,求粒子速度的大小范围。
9 . 如图所示,边长为L的等边三角形区域abc内有垂直纸面向内的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为Bde分别为bcac边的中点,a点左侧有两平行正对极板,两极板中心分别开有小孔,且ab在同一直线上。在两极板上加上电压,将质量为m、电荷量为q的带正电粒子从О点由静止释放,粒子被加速后进入磁场区域,并恰好从d点射出磁场。不计粒子所受重力。
(1)求两极板间所加电压的大小
(2)若改变加速电场的电压,求粒子在磁场中运动的最长时间t
(3)求使粒子从cd区域射出磁场需在极板间所加电压的范围与使粒子从ce区域射出磁场需在极板间所加电压的范围之比
10 . 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。
共计 平均难度:一般