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 70 道试题
1 . 两个带等量异种电荷的粒子分别以速度射入匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为,磁场宽度为d,两粒子同时由A点出发,同时到达B点,AB连线垂直于磁场边界。如图所示,则(  )
A.a粒子带正电,b粒子带负电B.两粒子的轨道半径之比
C.两粒子的质量之比D.两粒子的速率之比
2 . 在如图所示的xOy坐标系的第一象限有磁场区域Ⅰ、Ⅱ,MN为区域Ⅰ、Ⅱ的分界线,MN垂直于xOM=d,区域Ⅱ足够大。区域Ⅰ内存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,区域Ⅱ内存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为2B的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以某一速度从O点与y轴正方向成60°角射入区域Ⅰ,粒子恰能垂直于MN进入区域Ⅱ。不计粒子重力。
(1)求粒子从O点进入区域Ⅰ时的速度大小;
(2)求该粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间;
(3)若仅改变粒子的电性,求该负粒子离开y轴时与正粒子离开y轴时坐标之间的距离。
3 . 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
4 . 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。
5 . 如图所示,在xOy坐标系的第一象限内,分布着垂直纸面向外的匀强磁场(含坐标轴),磁感应强度大小为B。坐标为(0,a)的点P处有一静止的原子核发生了衰变,粒子的比荷为,放出的粒子以大小为的速度垂直磁场方向射入磁场中,方向与y轴正方向成。不计重力及粒子与新原子核间相互作用,衰变后产生的新核用Y表示。
(1)写出衰变的核反应方程;
(2)反冲核Y的速度大小;
(3)粒子离开磁场的位置。
2021-04-27更新 | 1488次组卷 | 4卷引用:学易金卷:2020-2021学年高二物理下学期期末测试卷01(北京专用)
6 . 物理气相沉积镀膜是芯片制作的关键环节之一,如图是该设备的平面结构简图。初速度不计的氩离子经电压U0的电场加速后,从A点水平向右进入竖直向下的匀强电场E,恰好打到电场、磁场的竖直分界线I最下方M点(未进入磁场)并被位于该处的金属靶材全部吸收,AM两点的水平距离为0.5m。靶材溅射出的部分金属离子沿各个方向进入两匀强磁场区域,并沉积在固定基底上。基底与水平方向夹角为45°,大小相等、方向相反(均垂直纸面)的两磁场B的分界线II过M点且与基底垂直。(已知:U0=×103V,E=×104V/m,B=1×10-2T,氩离子比荷,金属离子比荷 ,两种离子均带正电,忽略重力及离子间相互作用力。)
(1)求氩离子进入电场的速度v0,以及AM两点的高度差
(2)若金属离子进入磁场的速度大小均为1.0×104m/s,M点到基底的距离为m,求在纸面内,基底上可被金属离子打中而镀膜的区域长度。
7 . 如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第I象限存在沿y轴正方向的匀强电场,第Ⅳ象限中在-3Ly≤0区域内存在一垂直坐标平面向里的有界匀强磁场。一质量为m、电量为q的带电粒子以初速度v0y轴上的P(0,)点沿+x方向进入电场,从x轴上的Q(2L,0)射入磁场,不计粒子的重力。
(1)求带电粒子在Q点的速度的大小和方向;
(2)若粒子从M(2L,-3L)点射出磁场,求粒子从P点运动到M点的时间t
(3)若匀强磁场的强弱可调节(区域不变),要使粒子射出磁场后不会从y轴上穿出,求磁感应强度B应满足的条件。
2021-02-13更新 | 428次组卷 | 3卷引用:湖南省长沙市望城区2020-2021学年高二上学期期末物理试题
8 . 如图所示,仅在x≥0,y≥0的空间中存在垂直xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,在x轴上有一粒子源P,到坐标原点的距离为L,可垂直于磁场沿着与x轴成30°角的方向发射速率不同的相同粒子,粒子质量为m、带电荷量为+q,不计重力的影响,则下列有关说法中正确的是(  )
A.当粒子速率v=时,粒子将垂直于y轴射出
B.粒子从x轴上射出的位置坐标可能是
C.粒子在磁场中运动的时间可能小于
D.粒子在磁场中运动的时间可能为
2021-02-05更新 | 421次组卷 | 3卷引用:2021届安徽省芜湖市高三上学期期末理综物理试题
9 . 如图,在平面直角坐标系xoy中,矩形区域ABCD内存在垂直纸面向外的匀强磁场,AO=OB=LBC=,第三象限内存在以DA延长线为左边界、以y轴为右边界、垂直纸面的匀强磁场(图中未画出),第四象限存在沿x轴负方向的匀强电场。一带正电粒子以速度v0x轴上P点沿y轴正方向射入磁场,恰以O点为圆心做匀速圆周运动,且刚好不从DC边界射出磁场,经过电场后与y轴负方向成60o角进入第三象限并恰好不从磁场左边界飞出,已知粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子的重力,求:
(1)P点到O点的距离;
(2)粒子进入电场后第一次到达y轴的时间;
(3)ABCD区域的磁感应强度B1与第三象限的磁感应强度B2之比,及粒子到达磁场左边界时的位置坐标。
2021-02-05更新 | 280次组卷 | 2卷引用:福建省宁德市2020-2021学年高二上学期期末物理试题
10 . 如图,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为BCO=2LAO=L,在O点放置一个粒子源,同时向磁场内各个方向均匀发射某种带正电的粒子(不计重力作用和粒子间的相互作用),粒子的比荷为,发射速度大小都为v0,粒子进入磁场后的运动。
(1)若,沿OA方向射入的带电粒子经磁场偏转后从D点射出AC边界,求AD的长度;
(2)若带电粒子能够经过C点,请给出v0的取值范围。
2021-01-15更新 | 1452次组卷 | 4卷引用:天津市六校联考2020-2021学年高二上学期期末物理试题
共计 平均难度:一般