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
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1 . 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
2 . 在平面内,直线y轴的夹角。第一、第二象限内存在大小均为E,方向分别为竖直向下和水平向右的匀强电场:在x轴下方有垂直于纸面向外的匀强磁场,如图所示。现有一质量为m、电量为的粒子甲从直线上点处由静止释放,然后进入磁场,又从O点进入电场,不计粒子的重力,求:
(1)粒子甲第一次进入磁场时速度的大小与方向;
(2)磁感应强度的大小;
(3)如果在直线A点释放粒子甲的同时,在第一象限某处由静止释放一质量为m、电量为的粒子乙,当乙第一次离开磁场时正好与第一次进入磁场的甲粒子相遇,求乙粒子释放处的坐标。(不计粒子间相互作用力)
3 . 如图所示,在第I象限内的虚线OCOCy轴正方向的夹角)与y轴所夹区域内(包括虚线OC)有磁感应强度大小为B、方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场,大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子(视为质点)从y轴上坐标为(0,L)的A点平行于x轴正方向射入磁场。取,不计粒子所受重力。
(1)若a粒子垂直y轴离开磁场,求其初速度大小v应满足的条件;
(2)若b粒子离开磁场后垂直经过x轴,求b粒子在第I象限内运动的时间t
(3)若在(2)中情况下,在xOy平面内x轴与虚线OC所夹区域加上方向平行OC的匀强电场(图中未画出)结果b粒子恰好能到达x轴,求所加电场的电场强度大小E以及b粒子到达x轴上的位置的横坐标(不考虑b粒子到达x轴后的运动)。
4 . 如图所示,下方足够长的区域Ⅰ内存在方向竖直向上的匀强电场,右上侧和左上侧的正方形区域Ⅲ和Ⅳ内存在方向竖直向下的匀强电场,上方的矩形区域Ⅱ内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,一个质量为m,电荷量为q的正离子以速度vP点沿水平方向射入匀强电场,粒子先经过电场Ⅲ再经过磁场Ⅱ后恰从中点竖直向下射入匀强电场区域Ⅰ。已知正方形边长均为d,正方形区域Ⅲ和Ⅳ内匀强电场场强的大小均为,离子从P点射入到离开电场Ⅳ区所用的时间为,不计粒子的重力,求:
(1)粒子第一次进入磁场时的位置与M点之间的距离;
(2)矩形区域Ⅱ内磁感应强度的大小;
(3)矩形区域Ⅰ内电场强度的大小。
5 . 如图所示,虚线之间是匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度为,磁场区域在竖直方向足够长,右侧有无限大的挡板,与挡板三者互相平行,间距均为。一电荷量为、质量为、初速度可忽略的粒子,经电压为的电场加速后,从靠近上板的位置沿水平方向进入两平行金属板间的偏转电场。平行金属板长度为、间距为,板间为电压由加速电压决定,且始终有。粒子离开偏转电场后若可以穿过匀强磁场,最后会打在竖直挡板上(重力忽略不计)。
(1)求粒子经过偏转电场后的侧移距离和速度偏转角的正切值;
(2)为使粒子不会由磁场右边界射出,加速电压最大值应为多少?
(3)若每隔一段时间就有一个粒子被加速,且加速电压缓慢增加至,求竖直挡板上被粒子打中区域的长度。(粒子在加速电场中运动时间极短且粒子间的相互作用忽略不计)
2021-11-14更新 | 1233次组卷 | 4卷引用:2022届湖北省新高考联考协作体高三上学期期末考试物理试题
6 . 如图所示,在x>0区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场;在x<0区域内存在沿x轴正方向的匀强电场。质量为m、电荷量为qq>0)的粒子甲从点S(-a,0)由静止释放,进入磁场区域后,与静止在点Paa)、质量为的中性粒子乙发生弹性正碰,且有一半电量转移给粒子乙。(不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用,忽略电场、磁场变化引起的效应)
(1)求电场强度的大小E
(2)若两粒子碰撞后,立即撤去电场,同时在x≤0区域内加上与x>0区域内相同的磁场,求从两粒子碰撞到下次相遇的时间t
(3)若两粒子碰撞后,粒子乙首次离开第一象限时,撤去电场和磁场,经一段时间后,在全部区域内加上与原x>0区域相同的磁场,此后两粒子的轨迹恰好不相交,求这段时间内粒子甲运动的距离L

2021-09-27更新 | 12620次组卷 | 21卷引用:江苏省常熟中学2022-2023学年高三上学期1月学业质量校内调研物理试题
7 . 如图,坐标系xOy中,Ox水平向右、Oy竖直向上。第二、三象限存在水平向右的匀强电场。第一、四象限存在竖直向上的匀强电场,电场强度为E2,第一、四象限还分别存在方向均垂直于纸面向外、磁感应强度不同的两个匀强磁场,两磁场以x正半轴为边界。带正电小球从第三象限内的某点A以大小为v的速度竖直向上射入,依次经过原点O和坐标为(h,0)的P点。已知小球质量为m、带电量为q,到达O点时速度大小也为v、方向与y轴正向夹角为;重力加速度为g
(1)求第一象限内磁场的磁感应强度B1
(2)求第二、三象限电场的电场强度E1
(3)小球经过P点后,若要使它仅在第一、四象限内运动且能再次经过P点,求第四象限内磁场磁感应强度B2的所有取值。
2021-07-10更新 | 742次组卷 | 3卷引用:2019届广东省中山市高三上学期期末统一考试物理试题
8 . 如图所示,水平放置的平行金属板AD间的距离为2d,金属板长,两板间所加电压为UD板的右侧边缘恰好挨着倾斜挡板NM上的一个小孔K,倾斜挡板NM与水平挡板NP成60°角,且挡板足够长,KN之间的距离.现有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从金属板AD间的中点O沿平行于金属板方向以某一速度射入两金属板间,不计粒子的重力,该粒子穿过金属板后恰好穿过小孔K
(1)求该粒子从O点射入时的速度大小
(2)若两挡板所夹的整个区域内存在一垂直纸面向外的匀强磁场,粒子经过磁场偏转后能垂直打在水平挡板NP上,求该磁场的磁感应强度的大小
9 . 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
10 . 如图所示,质量为m、带电荷量为q的正离子,从粒子源飘入加速电场,其初速度几乎为0,经过加速电场加速后,通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中。磁场中的竖直绝缘薄板ab与磁场的上、下边界分别垂直相交于ab两点,Ob=L。离子打到ab板上时会被反弹(碰撞时间极短),反弹前后平行于ab方向的分速度不变,垂直于ab方向的分速度大小不变、方向相反。离子重力不计,电荷量保持不变。求
(1)若离子能通过b点,求加速电场的电压U0
(2)若离子从下边界飞出磁场,求加速电场的电压应满足的条件;
(3)若加速电场的电压大小为第(1)问中的4倍,离子从磁场上边界的c点飞出,,求离子在磁场中的运动时间t
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