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 372 道试题
1 . 在如图所示的矩形区域内分布着垂直纸面向外的匀强磁场,为磁场分界线,上方区域的磁感应强度大小为。质量为、电荷量为的粒子从与点相距为P点垂直MN射入上方磁场,经点第一次进入下方磁场,且,磁场沿方向范围足够大,不计粒子重力,,则(  )
A.粒子射入磁场时的速度大小为
B.当下方磁感应强度时粒子垂直边界飞出磁场
C.当下方磁感应强度时,没有粒子从边界飞出
D.当下方磁感应强度时,粒子垂直边界飞出磁场
2023-01-15更新 | 419次组卷 | 1卷引用:山东省滨州市首都师范大学附属滨州中学2022-2023学年高二上学期期末自测物理试题
2 . 如图所示,长为的绝缘弹性挡板沿竖直方向固定,c端正下方L处的b点静止一质量为、电荷量为的粒子乙,质量为m的中性粒子甲由a点以初速度向右运动,经过一段时间粒子甲、乙在b点发生弹性碰撞,碰撞过程中两粒子电量不变,整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),de两点在同一水平线上且,忽略粒子的重力,
(1)求碰撞后乙粒子的速度大小;
(2)欲使碰撞后乙粒子不打在绝缘挡板上,求磁感应强度B的取值范围;
(3)若磁感应强度为,调整甲粒子的初速度,可使乙粒子与绝缘挡板发生无能量、无电荷量损失的碰撞后恰经过e点,求乙粒子到达e点时在磁场中运动的最长时间
2023-01-14更新 | 303次组卷 | 1卷引用:重庆市第十八中学2022-2023学年高二上学期末测试物理试题
3 . 在三维坐标系O-xyz中存在一长方体,其所在区域内匀强磁场分布如图所示,平面mnij左侧磁场沿z轴负方向、磁感应强度大小为B₁,右侧磁场沿mi方向,磁感应强度大小为B₂,其中均未知)。现有电量为qq>0)、质量为m的带电粒子以初速度va点沿平面adjm进入磁场,经j点垂直平面mnij进入右侧磁场,最后离开长方体区域。已知长方体侧面abcd为边长为L的正方形,其余边长如图中所示,sin37°=0.6,sin53°=0.8,不计粒子重力。求:
(1)平面mnij左侧空间磁场磁感应强度B₁的大小;
(2)粒子离开磁场时位置坐标及在磁场中的运动时间;
(3)若平面mnij右侧空间磁场换成由jn方向且电场强度E大小可变的匀强电场(电场图中未画出,其余条件不变),求粒子离开长方体区域时动能,E的关系式。
2023-01-14更新 | 1247次组卷 | 3卷引用:山东省潍坊市2022-2023学年高三上学期1月期末物理试题
4 . 如图所示,在水平绝缘固定板上方存在左右边界平行、相距、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域,磁场的两边界(边界有磁场)与绝缘板分别垂直相交于MN。质量为m、电荷量为的粒子从左边界与M点相距为dP点水平向右以速度射入磁场,刚好垂直碰撞绝缘板。已知粒子重力不计,粒子与板碰撞时会被反弹,碰撞过程中,粒子电荷量不变,碰撞时间远小于粒子在磁场中运动时间,碰撞时粒子的水平位移可忽略。
(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)若粒子以大小不同的速度从P点水平向右射入磁场,在运动过程中不与挡板碰撞,求粒子的速度范围;
(3)若绝缘板为弹性光滑板,粒子以大小不同的速度从P点水平向右射入磁场,与板碰撞后从右边界射出,求粒子在磁场中运动的最长时间。
(可能用到的运算,结果均可用分数表示)
5 . 如图所示,平面直角坐标系xOy的第二象限内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的粒子从M点以速度垂直x轴射入磁场,从y轴上的N点射入第一象限时,立即在第一象限内施加一与粒子速度方向垂直的匀强电场,使粒子在第一象限内做类平抛运动且垂直x轴射出电场。不计粒子受到的重力,电场线对应直线的斜率记为k
(1)求匀强电场的电场强度大小E与斜率k的关系;
(2)若,求粒子射出匀强电场时的横坐标
(3)当k取多少时,粒子在匀强电场中运动的时间最长,最长时间为多少?
2023-01-13更新 | 1055次组卷 | 7卷引用:新疆维吾尔自治区百所名校2022-2023学年高三上学期1月期末大联考物理试题
6 . 真空区域有宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向如图所示,MNPQ是磁场的边界。质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)沿着与MN夹角的方向射入磁场中,刚好没能从PQ边界射出磁场。求
(1)粒子离开磁场位置到入射点的距离;
(2)在磁场中运动的时间。

7 . 如图甲所示,水平放置的平行极板间加如图乙所示的交变电场,时刻,处粒子源水平向右发射速度相同的两粒子,穿过极板后水平向右垂直进入有竖直边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,粒子恰好不从磁场右边界飞出,两粒子的运动轨迹交于点,且在处时速度方向垂直,到左右磁场边界的距离相等,不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是(  )

A.在电场中运动的时间可能不同
B.穿过极板的时间可能为的奇数倍
C.粒子的比荷为
D.穿过极板竖直方向上的位移大小之比为1:2
2023-01-12更新 | 1289次组卷 | 4卷引用:湖北省部分地市州2022-2023学年高三上学期元月联合调研考试物理试题
8 . 如图甲所示,真空中存在匀强电场和匀强磁场,电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计重力)在电场左侧边界某处由静止释放,进入电场和磁场区域。已知电场和磁场的宽度均为d,长度足够长,电场强度大小为E,方向水平向右,磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里。
(1)求粒子在图甲磁场中运动的轨道半径r及运动时间t
(2)图乙为图甲的多级组合,粒子从第1层电场左侧边界某处由静止释放,若能从第n层磁场右边界飞出,求粒子在第n层磁场中运动的轨道半径rn
(3)改变图乙中电场强度与磁感应强度的大小关系,粒子仍从第1层电场左侧边界某处由静止释放,已知粒子从第6层磁场右侧边界穿出时,速度的方向与水平方向的夹角为。若保证粒子不能从第n层磁场右边界穿出,n至少为多少。
2023-01-12更新 | 725次组卷 | 1卷引用:江苏省靖江中学2022-2023学年高三上学期期末调研测试物理试题
9 . 如图所示,在虚线边界上方区域有磁感应强度为B 的匀强磁场,MN 为磁场边界上的长度为 2a的接收屏,垂直,的长度均为 a。在 O 点的电子源可大量发射方向平行于边界向右、速度大小不同的电子。已知电子的质量为m、电荷量为-e,不计电子间的相互作用,电子打到接收屏上即被吸收。求:
(1)能打到接收屏上的电子最小速度vmin
(2)打到接收屏上的电子在磁场中运动的最短时间tmin
10 . 如图所示是某同学设计的“速度选择器”。该“速度选择器”内有三个与x轴、y轴均相切、半径均为R的圆形磁场区域,第一、二象限的磁场方向垂直纸面向外,第三象限磁场方向垂直纸面向里,三个圆形磁场区域磁感应强度大小均为;第四象限内有方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为的匀强磁场。x轴正半轴上x>2R的位置有粒子接收器W,y轴上有个小孔Q(0,R),打在y轴上除Q以外其他位置的粒子将会被吸收。粒子源P(—2R,—R)可以在纸面内沿与x轴正方向成-30°到30°夹角范围内发射相同速率的同种带电粒子,粒子的电荷量为q,质量为m。已知某粒子沿x轴正方向射出,刚好沿x轴正方向通过Q,忽略粒子的重力和粒子间的相互作用力,求
(1)该粒子的速度大小;
(2)W接收到粒子的坐标范围;
(3)与x轴正方向成-30°到30°夹角范围内,哪个方向射出的粒子PW的时间最长,最长时间是多少?
2023-01-11更新 | 503次组卷 | 1卷引用:重庆市四川外国语大学附属外国语学校2022-2023学年高二上学期期末在线学习反馈检测物理试题
共计 平均难度:一般