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 235 道试题
1 . 如图,在三维立体空间内有一个长、宽的长方体区域,长方体对角平面左侧有竖直向上的匀强磁场,大小,右侧有竖直向下的匀强磁场,大小;一比荷的带负电粒子从轴上的点以初速度,沿轴正方向射入匀强磁场中,不计粒子重力,,求∶
(1)粒子在磁场中的运动半径大小;
(2)粒子离开磁场的点距边的距离的大小;
(3)粒子在磁场和磁场中运动的时间之比。

2024-01-26更新 | 450次组卷 | 2卷引用:四川省泸州市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题
2 . 如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里的足够宽的匀强磁场,磁感应强度为B。在xOy平面内,从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θπ)以速率v连续发射带正电的粒子(重力不计)。则下列说法正确的是(       
A.v一定,若θ越大,则粒子在磁场中运动的时间越长
B.v一定,若改变θ,则粒子重新回到x轴时与O点的距离可能相等
C.θ一定,若v越大,则粒子在磁场中运动的时间越短
D.θ一定,若改变v,则粒子重新回到x轴时速度与x轴夹角不可能相等
3 . 如图所示,水平直线边界的上方空间内有方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场,长为、与平行的挡板的距离为,边界上的点处有一电子源,可在纸面内向上方各方向均匀的发射电子。已知电子质量为、电荷量为,速度大小均为NS的连线与垂直,不计电子之间的作用力,则挡板的上表面没有被电子击中部分的长度为(  )
   
A.B.
C.D.
4 . 如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场II,由正离子和中性粒子组成的粒子束以相同的速度进入两极板间,其中的中性粒子沿原方向运动,被接收器接收;一部分正离子打到下极板,其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知正离子电荷量为q,质量为m,两极板间电压U可以调节,间距为d,极板长度为,极板间施加一垂直于纸面向里的匀强磁场I,磁感应强度为B1,吞噬板长度为2d,其上端紧贴下极板竖直放置。已知当极板间电压U=0时,恰好没有正离子进入磁场II。不计极板厚度、粒子的重力及粒子间的相互作用。
(1)求粒子束进入极板间的初速度v0的大小;若要使所有的粒子都进入磁场II,则板间电压U0为多少?
(2)若所加的电压在U0~(1+kU0内小幅波动,k>0且,此时带电粒子在极板间的运动可以近似看成类平抛运动。则进入磁场II的带电粒子数目占总带电粒子数目的比例至少多少?
(3)若所加电压为U0,且B2=3B1,此时所有正离子都恰好能被吞噬板吞噬,求矩形偏转磁场的最小面积Smin
       
5 . 如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在y轴上S处有一粒子源,它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等、质量均为m、电荷量均为q的同种带负电粒子,所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知,粒子重力及粒子间的相互作用均不计,则(  )
A.粒子的速度大小为
B.从O点射出的粒子在磁场中运动的时间为
C.从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最短时间与最长时间之比为2∶9
D.沿平行于x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为
6 . 如图所示,竖直平面内有四个相同的足够长的矩形区域、高度均为,区域Ⅰ中存在竖直向下的匀强电场,区域Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中存在垂直于纸面向里的匀强磁场、其磁感应强度大小之比为,区域Ⅳ下边界放置一块水平挡板,可吸收打到板上的粒子。零时刻,在纸面内从点向各个方向(范围)均匀发射带电量为、质量为、初速度为的带正电粒子,其中水平向右射出的粒子第一次进入区域Ⅱ时速度方向与水平方向成,且刚好经过区域Ⅱ的下边界。粒子重力以及粒子间的相互作用不计。求:
(1)电场强度大小
(2)水平向右射出的粒子经过区域I下边界的时刻
(3)打在挡板上的粒子数占射出总粒子数的比例

   

7 . 某实验小组分别用匀强电场和匀强磁场设计电子偏转装置。一带正电的粒子,重力不计,电量与质量之比为k,以平行于Ox轴的速度v0y轴上的A点水平射入第一象限区域,并从x轴的B点射出,如图(甲)和(乙)所示。已知OA=s,∠ABO=α
(1)若第一象限只存在平行于Oy的电场,如图(甲),求该电场强度大小;
(2)若第一象限只存在垂直xOy平面的匀强磁场,如图(乙),求该磁感应强度的大小。
(3)在第(1)问中,带电粒子到达B点后撤销电场,同时在整个空间中施加垂直xOy平面的匀强磁场,要求粒子能回到A点,求所施加磁场的磁感应强度B。(忽略磁场变化过程带来的电磁扰动)
8 . 如图,竖直面内坐标系第一、三象限角平分线右侧区域有一场区(内存在匀强电场和匀强磁场)。平行板M、N如图放置,M板带正电,带负电的N板在轴负半轴上,N板上有一小孔,离原点的距离为上的点处于孔正下方。质量为、电量为的小球从上的某点以一水平速度向右进入场区,恰好能做匀速圆周运动,第一次出场后,小球恰能从小孔以垂直于N板的速度进入M、N板间且恰好能到达M板但不接触。已知磁感应强度大小为,方向垂直纸面向外。M、N板间距为L、电压为,重力加速度为。求:
(1)右侧区域内的匀强电场的场强大小与方向;
(2)求射入场区的水平速度的大小
(3)小球从上的某点出发后,到第四次(不包括出发那次)经过边界的运动时间。

2024-01-07更新 | 484次组卷 | 9卷引用:四川天府新区华阳中学2023-2024学年高二上学期期末复习物理试题(一)
9 . 如图所示,边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,DAB边的中点,一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场,不考虑带电粒子受到的重力,则下列说法正确的是(  )

A.粒子可能从B点射出
B.若粒子垂直于BC边射出,则粒子做匀速圆周运动的半径为
C.若粒子从C点射出,则粒子在磁场中运动的时间为
D.若粒子从AB边射出,则粒子的速度越大,其在磁场中运动的时间越短
10 . 如图所示,在xoy平面内的坐标原点处,有一个粒子源,某一时刻以同一速率v发射大量带正电的同种粒子,速度方向均在xoy平面内,且对称分布在x轴两侧的角的范围内。在直线之间包括边界存在匀强磁场,方向垂直于xoy平面向外,已知粒子在磁场中运动的轨迹半径为2a。不计粒子重力及粒子间的相互作用力,下列说法正确的是(        
A.最先进入磁场的粒子在磁场中运动的时间为
B.最后从磁场中射出的粒子在磁场中运动的时间为
C.最后从磁场中射出的粒子出场的位置坐标为
D.最先进入和最后进入磁场中的粒子在磁场中运动的时间都相等
2023-12-25更新 | 649次组卷 | 20卷引用:重庆市巴蜀中学校2021-2022学年高二上学期期末模拟考试物理试题
共计 平均难度:一般