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 87 道试题
1 . 如图所示,在区域Ⅰ和区域Ⅱ内分别存在与纸面垂直但方向相反的匀强磁场,区域Ⅱ内磁感应强度是区域Ⅰ内磁感应强度的2倍,一带电粒子在区域Ⅰ左侧边界处以垂直边界的速度进入区域Ⅰ,发现粒子离开区域Ⅰ时速度方向改变了30°,然后进入区域Ⅱ,测得粒子在区域Ⅱ内的运动时间与区域Ⅰ内的运动时间相等,则下列说法正确的是(  )
A.粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的速率之比为1∶1
B.粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的角速度之比为2∶1
C.粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的圆心角之比为1∶2
D.区域Ⅰ和区域Ⅱ的宽度之比为1∶1
2 . 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.
3 . 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)。
2019高三·全国·专题练习
多选题 | 较难(0.4) |
名校
4 . 如图,xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外,磁感应强度B=1 T的匀强磁场,ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板,长度为9 m,M点为x轴正方向上一点,OM=3 m.现有一个比荷大小为=1.0 C/kg可视为质点带正电的小球(重力不计)从挡板下端N处小孔以不同的速度沿x轴负方向射入磁场,若与挡板相碰就以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电荷量不变,小球最后都能经过M点,则小球射入的速度大小可能是(  )
A.3 m/sB.3.75 m/sC.4 m/sD.5 m/s
5 . 如图所示,边界OMON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界ON上有一粒子源S.某一时刻,从离子源S沿平行于纸面,向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相等,经过一段时间有大量粒子从边界OM射出磁场.已知∠MON=30°,从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于TT为粒子在磁场中运动的周期),则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为(  )
A.TB.TC.TD.T
2019-04-22更新 | 3548次组卷 | 28卷引用:人教版高三第二轮专题复习(十) 磁场
6 . 有一种质谱仪由静电分析器和磁分析器组成,其简化原理如图所示.左侧静电分析器中有方向指向圆心O、与O点等距离各点的场强大小相同的径向电场,右侧的磁分析器中分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行,两者间距近似为零.离子源发出两种速度均为v0、电荷量均为q、质量分别为m和0.5m的正离子束,从M点垂直该点电场方向进入静电分析器.在静电分析器中,质量为m的离子沿半径为r0的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,从N点水平射出,而质量为0.5m的离子恰好从ON连线的中点P与水平方向成θ角射出,从静电分析器射出的这两束离子垂直磁场方向射入磁分析器中,最后打在放置于磁分析器左边界的探测板上,其中质量为m的离子打在O点正下方的Q点.已知OP=0.5r0OQ=r0NP两点间的电势差,不计重力和离子间相互作用。
(1)求静电分析器中半径为r0处的电场强度E0和磁分析器中的磁感应强度B的大小;
(2)求质量为0.5m的离子到达探测板上的位置与O点的距离l(用r0表示);
(3)若磁感应强度在(B—△B)到(B+△B)之间波动,要在探测板上完全分辨出质量为m和0.5m的两束离子,求的最大值。

2019-04-12更新 | 8175次组卷 | 30卷引用:《备战2021届高考物理二轮复习题型专练》专题08 带电粒子在复合场中的运动
7 . 如图甲所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ,两极板中心各有一小孔,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为,周期为.在时刻将一个质量为、电量为)的粒子由静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在时刻通过垂直于边界进入右侧磁场区.(不计粒子重力,不考虑极板外的电场)

(1)求粒子到达时的速度大小 和极板距离
(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件.
(3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在时刻再次到达 ,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感强度的大小
8 . 如图所示,在0≤xa、0≤y范围内有垂直于xy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.坐标原点O处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy平面内,与y轴正方向的夹角分布在0~范围内.已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一.求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的:
(1)速度的大小;
(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦.
2019-01-30更新 | 4046次组卷 | 12卷引用:2010年高考物理试题分类汇编——磁场
9 . 在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示.不计粒子重力,求

(1)MN两点间的电势差UMN
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t
2019-01-30更新 | 6768次组卷 | 81卷引用:人教版 高三复习专题 选修3-1 第三章 磁场 专题2 带电粒子在复合场中的运动
10 . 如图所示,在x轴的负方向,存在磁感应强度为B1,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,在x轴的正方向,存在磁感应强度为B,方向也垂直于纸面向里的匀强磁场,且B1B2=3∶2.在原点O处同时发射两个质量分别为mamb的带电粒子,粒子a以速率va沿x轴正方向运动,粒子b以速率vb沿x轴负方向运动,已知粒子a带正电,粒子b带负电,电荷量相等,且两粒子的速率满足mavambvb.若在此后的运动中,当粒子a第4次经过y轴(出发时经过y轴不算在内)时,恰与粒子b相遇.粒子重力不计.下列说法正确的是(   
A.粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3∶2
B.两粒子在y正半轴相遇
C.粒子a、b相遇时的速度方向相同
D.粒子a、b的质量之比为1∶5
2019-01-22更新 | 752次组卷 | 8卷引用:《2021届新高考物理二轮微专题复习限时强化练》:带电粒子在组合场中的运动
共计 平均难度:一般