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 175 道试题
1 . 如图所示,直角三角形abc区域内(含边界)存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,顶点a处有一离子源,沿ac方向同时射出一群速度大小不同的正离子,离子的质量均为m、电荷量均为q,已知bc边长为L,不计离子的重力及离子间的相互作用力,则下列说法正确的是(  )
A.从ab边界射出的离子,一定同时平行射出
B.从bc边界射出的离子在磁场中运动的时间均不小于
C.从bc边界射出的离子的速度均不小于
D.当某离子垂直于bc边界射出时,磁场中的所有离子都在与ab边界成15°角的一条直线上
2022-06-28更新 | 1015次组卷 | 4卷引用:湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高二上学期期末考试物理试题
2 . 某粒子控制装置中,同时利用电场和磁场来控制粒子的运动,其简化示意图如图甲所示。粒子由静止开始先经加速电场加速,然后沿平行于板面的方向从两板左侧中间位置射入偏转电场,离开偏转电场后进入偏转磁场,最后打在屏上。已知粒子的电荷量为q,质量为m,加速电压为,偏转电场两板间距离为d,两板间的电压U随时间t变化的图像如图乙所示,由于粒子在偏转电场区域运动时间极短,粒子通过此区域时,可认为电场是不变的匀强电场;偏转磁场区域是宽度也为d的条形匀强磁场,磁场两边界与屏平行,不计粒子重力和空气阻力。求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度
(2)要使所有粒子均能从偏转电场飞出,极板长度最长为多少;
(3)若偏转电场的极板长度为d,且以最大速度飞入偏转磁场的粒子从磁场飞出后,恰好垂直在屏上,则偏转磁场区域的磁感应强度为多大。
2022-03-10更新 | 574次组卷 | 4卷引用:河北省沧州市2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题
3 . 如图所示,将某正粒子放射源置于原点,其向各方向射出的粒子速度大小均为、质量均为、电荷量均为。在的一、二象限范围内分布着一个匀强电场,方向与轴正向相同,在的一、二象限范围内分布着一个匀强磁场,方向垂直于平面向里。粒子离开电场上边缘时,能够到达的最右侧的位置为。最终恰没有粒子从的边界离开磁场(不计粒子重力以及粒子间的相互作用)。求:
(1)电场强度
(2)磁感应强度
(3)再次进入电场前,粒子在磁场中运动的最长时间
4 . 现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。平面直角坐标系xOy的第一象限内,存在如图所示范围足够大的有界匀强磁场和有界匀强电场,直线GN为磁场和电场的分界线。其中匀强电场EIE的场强大小相等、方向相反。在y轴左侧存在辐向均匀分布的电场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,以速度v0y轴上M点沿x轴正方向射入匀强电场EI,离开匀强电场EI时的速度方向与直线PQ的夹角为60°,经过一段时间从x轴上G点沿x轴正方向离开匀强电场E并进入匀强磁场,再由N点进入匀强电场EI,最终从O点沿x轴负方向进入y轴左侧的辐向电场,经过半个圆周运动到达出发点M。已知DPM点位于y轴上,G点位于x轴上,FQN点位于直线GN上,直线MNPQDF均平行于x轴,直线GN平行于y轴,MP=DO=d。忽略带电粒子的重力。求:
(1)匀强电场EIE的场强大小E
(2)OG的长度LOG
(3)粒子从M点出发到第一次返回M点经历的时间t
5 . 如图,直角坐标系xOy中,在第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场;在第三、第四象限内分别有方向垂直于坐标平面向里和向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为qq>0)的粒子从y轴上P点(0、h)以初速度v0垂直于y轴射入电场,再经x轴上的Q(2h,0)点进入磁场,粒子重力不计。
(1)求匀强电场的场强大小E
(2)要使粒子能够进入第三象限,求第四象限内磁感应强度B的大小范围;
(3)若第四象限内磁感应强度大小为,第三象限内磁感应强度大小为,且第三、第四象限的磁场在处存在一条与x轴平行的下边界MN(图中未画出),则要使粒子能够垂直边界MN飞出磁场,求L的值。
2022-02-18更新 | 1026次组卷 | 3卷引用:湖北省荆州中学2021-2022学年高二上学期期末物理试题
6 . 在平面直角坐标系xOy的第I、II象限内有方向垂直坐标平面向里的匀强磁场,在第III象限内有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,在第IV象限内有一半径为R且与两坐标轴相切的圆,圆内有匀强磁场(图中未画出)。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子受到的重力)从坐标为(-2R,-R)的S点由静止释放,粒子从y轴上的P点进入圆内磁场,从x轴上的Q点(图中未画出)进入第I象限,然后立即撤去第III、IV象限内的电场和磁场,粒子经第I、II象限内的磁场偏转后恰好通过坐标原点O。已知圆内磁场的磁感应强度大小B1=2、方向垂直坐标平面向里。求:
(1)粒子运动到P点时的速度大小;
(2)Q点的坐标;
(3)粒子从开始释放到O点所用的时间。
2022-02-11更新 | 401次组卷 | 1卷引用:四川省凉山州西昌市2021-2022学年高二上学期期末检测物理试题
7 . 如图所示,在坐标系的第Ⅰ象限内存在沿轴负方向的匀强电场,在第Ⅳ象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电粒子(粒子所受重力不计)从坐标原点射入磁场,其入射方向与轴正方向的夹角,第一次进入电场后,粒子到达坐标为点处时的速度大小为、方向沿轴正方向。求:
(1)粒子从点射入磁场时的速度大小
(2)电场的电场强度大小以及磁场的磁感应强度大小
(3)粒子从点运动到点的时间
2022-01-27更新 | 826次组卷 | 8卷引用:2022届山东省名校联盟高三上学期期末阶段质量检测物理试题
8 . 如图所示,在直角坐标系xOy平面的第I象限内有沿轴负方向的匀强电场,第IV象限有一边长为的正方形磁场区域边与轴重合,的坐标为,磁场方向垂直于xOy平面向外。一质量为、电荷量为的粒子,从轴的点,以大小为的速度沿轴正方向射入电场,通过电场后从点进入磁场,然后从点离开磁场,不计粒子的重力。求:
(1)电场强度的大小;
(2)区域内磁场磁感应强度的大小
(3)如果在第II和第III象限还存在一个垂直于xOy平面的匀强磁场,分布在图中虚线左侧区域,虚线与轴交点的坐标为,粒子进入虚线左侧磁场运动一段时间,从虚线上的某点离开磁场后恰能沿水平方向通过点再次进入第I象限内的匀强电场,求虚线左侧磁场的磁感应强度的大小

9 . 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
10 . 如图所示,在无限长的竖直边界间,上、下部分分别充满方向垂直于平面向外的匀强磁场,上部分区域的磁感应强度大小为为上、下磁场的水平分界线,质量为m、带电荷量为的粒子从边界上与O点相距为aP点垂直于边界射入上方磁场区域,经上的Q点第一次进入下方磁场区域,Q点与O点的距离为,不考虑粒子重力。
(1)求粒子射入时的速度大小;
(2)要使粒子不从边界飞出,求下方磁场区域的磁感应强度应满足的条件;
(3)若下方区域的磁感应强度,粒子最终垂直边界飞出,求边界间的距离La的关系。
2022-01-19更新 | 562次组卷 | 3卷引用:广东省茂名市“五校联盟” 2021-2022学年高二上学期期末联考(创新班)物理试题
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