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 13 道试题
1 . 如图所示,在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=2.0 T。一质量为m=5.0×108 kg、电荷量为q=1.0×106 C的带电粒子从P点沿图示方向以v=20 m/s的速度进入磁场,从x轴上的Q点离开磁场(Q点未画出)。已知OP=30 cm。(粒子重力不计,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:
(1)OQ的距离;
(2)若粒子不能进入x轴上方,求磁感应强度B′满足的条件。
2 . 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
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 . 如图所示,在边长为的正方形内(设为真空)存在匀强磁场,磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,在正方形的四个顶点上分别存在一个小孔。一个质量为、电荷量为的带正电的粒子,在纸面内以速度沿某一方向由小孔射入磁场,设粒子与正方形边界表面须发生一次完全弹性碰撞,碰撞时间极短,且碰撞不改变粒子的电荷量,不计摩擦力和重力作用。
(1)若粒子沿方向射入,从小孔射出,求磁感应强度的大小
(2)若粒子沿ac方向射入,从小孔射出,求磁感应强度的大小
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5 . 如图所示,直角三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,∠A=60°,∠B=30°,放置在A点的放射源沿着AC方向发出各种速率的带负电粒子,放置在B点的放射源沿着BC方向发出各种速率的带正电粒子,正负粒子的比荷相同,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。若从边界AC飞出的正粒子在磁场中飞行的最长时间为t,则从边界BC飞出的负粒子在磁场中飞行的最长时间为(  )
A.B.tC.D.2t
6 . 如图所示,水平放置的挡板上方有垂直纸面向里的匀强磁场,一带电粒子垂直于挡板从板上的小孔射入磁场,另一带电粒子垂直于磁场且与挡板成角射入磁场,初速度大小相等,两粒子恰好都打在板上同一点(图中未标出),并立即被挡板吸收。不计粒子重力,下列说法正确的是(  )
A.的电性一定相同
B.的比荷之比为
C.若点左侧,则在磁场中运动时间比
D.若点右侧,则在磁场中运动路程比
7 . 如图所示,等腰直角三角形区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一质量为m,电荷量为q的正粒子沿方向射入磁场,下列说法正确的是(       
A.粒子射入速率越大,在磁场中运动时间越长
B.粒子射入速率越大,在磁场中运动的加速度越大
C.粒子在磁场中运动的最长时间为
D.若粒子射入速率不同,则射出磁场时速度的方向一定不同
8 . 如图,虚线上方空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场,在纸面内沿不同的方向从粒子源O先后发射速率均为v的质子和粒子,质子和粒子同时到达P点。已知OP粒子沿与PO成30°角的方向发射,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,则下列说法正确的是(  )
A.质子在磁场中运动的半径为
B.粒子在磁场中运动的半径为
C.质子在磁场中运动的时间为
D.质子和a粒子发射的时间间隔为
2021-02-23更新 | 1015次组卷 | 7卷引用:2023新教材高考物理加练半小时 第十章 微专题68 带电粒子在直线边界磁场中的运动
9 . 如图所示,边长为L的等边三角形abc为两个匀强磁场的理想边界,三角形内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,三角形外的磁场范围足够大,方向垂直纸面向里,磁感应强度也为B。把一粒子源放在顶点a处,它将沿∠a的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0=的带负电粒子(粒子重力不计)。在下列说法中正确的是(  )
A.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径是
B.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径是
C.带电粒子第一次到达c点所用的时间是
D.带电粒子第一次返回a点所用的时间是
2021-02-10更新 | 456次组卷 | 1卷引用:2020-2021学年高二物理微专题训练(人教版选修3-1)-微专题43 组合场问题
10 . 如图所示,在x轴的负方向,存在磁感应强度为B1,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在x轴的正方向,存在磁感应强度为B,方向也垂直于纸面向里的匀强磁场,且B1B2=3∶2.在原点O处同时发射两个质量分别为mamb的带电粒子,粒子a以速率va沿x轴正方向运动,粒子b以速率vb沿x轴负方向运动,已知粒子a带正电,粒子b带负电,电荷量相等,且两粒子的速率满足mavambvb.若在此后的运动中,当粒子a第4次经过y轴(出发时经过y轴不算在内)时,恰与粒子b相遇.粒子重力不计.下列说法正确的是(   
A.粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3∶2
B.两粒子在y正半轴相遇
C.粒子a、b相遇时的速度方向相同
D.粒子a、b的质量之比为1∶5
共计 平均难度:一般