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 . 如图甲所示,两平行金属板的板长l=0.20m,板间距d=6.0×102m,在金属板右侧有一范围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其边界为MN,与金属板垂直。金属板的下极板接地,上极板的电压U随时间变化的图线如图乙所示,匀强磁场的磁感应强度B=1.0×102T。现有带正电的粒子以v0=5.0×105m/s的速度沿两板间的中线OO´连续进入电场,经电场后射入磁场。已知带电粒子的比荷=108C/kg,粒子的重力忽略不计,假设在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变,不计粒子间的作用(计算中取tan15°=)。
(1)求t=0时刻进入的粒子,经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离;
(2)求t=0.30s时刻进入的粒子,在磁场中运动的时间;
(3)以上装置不变,t=0.10s时刻α粒子和质子以相同的初速度同时射入电场,再经边界MN射入磁场,求α粒子与质子在磁场中运动的圆弧所对的弦长之比。

2 . 如图甲所示,一对平行金属板CD相距为dOOl为两板上正对的小孔,紧贴D板右侧。存在上下范围足够大、宽度为L的有界匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,MNGH是磁场的左、右边界。现有质量为m、电荷量为+q的粒子从O孔进入CD板间,粒子初速度和重力均不计。
(1)CD板间加恒定电压UC板为正极板,求板间匀强电场的场强大小E和粒子从O运动到Ol的时间t
(2)CD板间加如图乙所示的电压,U0为已知量,周期T是未知量。t=0时刻带电粒子从O孔进入,为保证粒子到达O1孔具有最大速度,求周期T应满足的条件和粒子到达Ol孔的最大速度vm
(3)磁场的磁感应强度B随时间的变化关系如图丙所示,B0为已知量,周期T0==0时,粒子从O1孔沿OO1延长线O1O2方向射入磁场,始终不能穿出右边界GH,求粒子进入磁场时的速度v,应满足的条件。
10-11高二下·河南新乡·阶段练习
多选题 | 较难(0.4) |
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3 . 质量为m、电荷量为q的带正电小物块,在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为µ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动,如图所示。物块经时间t移动距离x后停了下来,设此过程中,q不变,则下列说法中正确的(  )
A.B.
C.D.
2020-03-30更新 | 676次组卷 | 20卷引用:2016-2017学年新疆哈密地区第二中学高二上学期期末考试物理试卷
4 . 如图所示,在边长ab=Lbc=L的矩形区域内存在着垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O处有一粒子源,可以垂直磁场向区域内各方向发射速度大小相等的同种带电粒子,若沿Od方向射入的粒子从磁场边界cd离开磁场,该粒子在磁场中运动的时间为t0,圆周运动半径为L,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是(  )
A.粒子带正电
B.粒子的比荷为
C.粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0
D.粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为5t0
2020-03-30更新 | 463次组卷 | 6卷引用:江西省吉安市第三中学2022-2023学年高二上学期1月期末物理试题
5 . 一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的Pa,0)点以速度v沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限,进入第二象限的匀强电场中,电场强度为E.不计粒子重力,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)带电粒子在磁场中的运动时间;
(3)带电粒子在电场中速度第一次为零时的坐标.
6 . 如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E=3×105N/C、方向水平向左的匀强电场,在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.质荷比=4×1010kg/C的带正电的粒子,以初速度v0=2×107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场,OA=0.15 m,不计粒子的重力.
(1)求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离;
(2)若要使粒子不能进入第Ⅲ象限,求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况).
2020-01-13更新 | 581次组卷 | 21卷引用:2011-2012学年度广东省茂名市高三上学期第一次模拟考试物理卷
7 . 如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ、Ⅲ象限内有平行于y轴,电场强度大小相同、方向相反的匀强电场,在第Ⅳ象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场.一质量为m,电荷量为q的带电粒子,从y轴上的M(0,d)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴的N 点进入第Ⅳ象限内,又经过磁场垂直y轴进入第Ⅲ象限,最终粒子从x轴上的P点离开.不计粒子所受到的重力.求:

(1)匀强电场的电场强度E和磁场的磁感应强度B的大小;
(2)粒子运动到P点的速度大小;
(3)粒子从M点运动到P点所用的时间.
8 . 如图所示,在xOy平面(纸面)内,y>0空间存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,第三象限空间存在方向沿x轴正方向的匀强电场.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),以大小为v、方向与y轴正方向夹角的速度沿纸面从坐标为(0,—L)的点进入电场中,然后从坐标为点垂直x轴进入磁场区域,并通过坐标为点,最后从x轴上的点(图中未画出)射出磁场.取,求:
(1)粒子通过点时的速度大小和电场强度的大小E
(2)磁场的磁感应强度大小B
(3)粒子从点运动到点所用的时间

9 . 如图所示,三块挡板围成截面边长L=1.2m的等边三角形区域,C、P、Q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E=4×10-4N /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B1AMN以外区域有垂直纸面向外,磁感应强度大小为B2=3B1的匀强磁场。现将一比荷的带正电的粒子,从O点由静止释放,粒子从MN小孔C进入内部匀强磁场,经内部磁场偏转后直接垂直AN经过Q点进入外部磁场。已知粒子最终回到了O点,OC相距2m。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π=3。求:
(1)磁感应强度B1的大小;
(2)粒子从O点出发,到再次回到O点经历的时间;
(3)若仅改变B2的大小,当B2满足什么条件时,粒子可以垂直于MA经孔P回到O点(若粒子经过A点立即被吸收)。
10 . 如图所示,在一直角坐标系xoy平面内有圆形区域,圆心在x轴负半轴上,P、Q是圆上的两点,坐标分别为P(-8L,0),Q(-3L,0).y轴的左侧空间,在圆形区域外,有一匀强磁场,磁场方向垂直于xoy平面向外,磁感应强度的大小为B,y轴的右侧空间有一磁感应强度大小为2B的匀强磁场,方向垂直于xoy平面向外.现从P点沿与x轴正方向成37°角射出一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,带电粒子沿水平方向进入第一象限,不计粒子的重力.求:
(1)带电粒子的初速度;
(2)粒子从P点射出到再次回到P点所用的时间.
共计 平均难度:一般