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 100 道试题
1 . 如图所示,在xOy坐标的第一象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,一带正电的粒子以的速度从x轴上的P点与x轴成角进入磁场,刚好垂直于y轴离开磁场,。若改变粒子进入磁场的速度,则粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间分别为(  )
   
A.B.C.D.
2 . 利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示,Oxy平面(纸面)的第一象限内有足够长且宽度均为L、边界均平行x轴的区域Ⅰ和Ⅱ,其中区域Ⅰ存在磁感应强度大小为B1的匀强磁场,区域Ⅱ存在磁感应强度大小为B2的磁场,方向均垂直纸面向里,区域Ⅱ的下边界与x轴重合。位于处的离子源能释放出质量为m、电荷量为q、速度方向与x轴夹角为60°的正离子束,沿纸面射向磁场区域。不计离子的重力及离子间的相互作用,并忽略磁场的边界效应。
(1)求离子不进入区域Ⅱ的最大速度v1及其在磁场中的运动时间t
(2)若,求能到达处的离子的最小速度v2
(3)若,且离子源射出的离子数按速度大小均匀地分布在范围,求进入第四象限的离子数与总离子数之比η

   

2023-06-15更新 | 11569次组卷 | 19卷引用:山东省济南市历城第二中学2023-2024学年高三上学期开学摸底考试物理试题
3 . 如图所示,平面直角坐标系xOy中,x>0区域内存在着方向与x轴负向成45°角的匀强电场E2,电场强度大小E2=V/m,在区域内存在着垂直于xOy平面向里的匀强磁场,在区域内存在沿y轴负方向的匀强电场E1,电场强度大小E1=20V/m,带正电粒子从电场E1P2m,0.5m)点沿x轴正方向以初速度v0=2m/s射出,粒子恰好从坐标原点进入电场E2,该粒子的比荷,不计粒子重力,求:
(1)粒子进入磁场时速度的大小和方向;
(2)磁感应强度大小;
(3)粒子从P点射出到第三次经过y轴时的时间。
4 . 如图所示,在平面内,有两个半圆形同心圆弧,与坐标轴分别交于abc点和点,其中圆弧的半径为R。两个半圆弧之间的区域内分布着辐射状的电场,电场方向由原点O向外辐射,其间的电势差为U。圆弧上方圆周外区域,存在着上边界为的垂直纸面向里的足够大匀强磁场,圆弧内无电场和磁场。O点处有一粒子源,在平面内向x轴上方各个方向,射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,带电粒子射出时的速度大小均为,被辐射状的电场加速后进入磁场,不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用,不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动。求:
(1)粒子被电场加速后的速度v
(2)要使粒子能够垂直于磁场上边界射出磁场,求磁场的磁感应强度的最大值
(3)当磁场中的磁感应强度大小为第(2)问中倍时,求能从磁场上边界射出粒子的边界宽度L
5 . 如图所示的等边三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为(未知),三角形的边长为的中点P处有一条狭缝可以允许粒子穿过。是一个加速场,电压为。一个质量为m、带电量为的粒子从O点静止出发,穿过狭缝P后沿方向进入磁场区域,它与边界经过两次弹性碰撞(电荷不转移)后又垂直返回P.不计粒子重力,求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)调节磁感应强度为B,使得粒子仍能垂直返回P,试求B的大小;
(3)假定粒子在磁场中做圆周运动的周期为,那么在(2)的条件下,求粒子从进入磁场到垂直返回P所用的时间的最大值和最小值
(4)撤去挡板,仅保留下板,匀强磁场充满上方,粒子与挡板的碰撞是非弹性的,恢复系数为(恢复系数指碰后物体间的远离速度与碰前物体间的靠近速度的比值),为使粒子不离开磁场,求的取值范围。
2023-03-17更新 | 494次组卷 | 2卷引用:新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市第101中学2023-2024学年高三下学期2月开学考试物理试题
6 . 如图所示,平面直角坐标系内,第Ⅱ象限内有沿x轴正方向的匀强电场,第Ⅰ象限和第Ⅳ象限内有垂直纸面,方向相反、强度不同的匀强磁场。质量为m,电量为q的带正电粒子从点沿y轴负方向以速度v射入电场中,从点进入第Ⅰ象限的磁场中,一段时间后开始做垂直穿越x轴的往复运动。不计粒子的重力。
(1)求电场强度E大小;
(2)求第Ⅰ象限内磁场的磁感应强度B1的大小;
(3)当粒子第3次到达x轴时,粒子在两磁场中的运动时间相等,求粒子第1次和第3次穿越x轴位置之间的距离。
2023-03-09更新 | 721次组卷 | 1卷引用:2023届天津市滨海八所重点学校高三下学期开学考试物理试题
7 . 如图所示,直角三角形ABC区域内(含边界)存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,顶点A处有一离子源,沿AC方向同时射出一群速度大小不同的正离子,离子的质量均为m、电荷量均为q,已知BC边长为L,不计离子的重力及离子间的相互作用力,则下列说法正确的是(  )
A.从AB边界射出的离子,一定同时平行射出
B.从BC边界射出的离子在磁场中运动的时间均不小于
C.从BC边界射出的离子的速度均不小于
D.当某离子垂直于BC边界射出时,磁场中的所有离子都在与AB边界成角的一条直线上
8 . 如图,坐标系中第一象限内有正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,方向未知,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里;在第二象限的某个矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出)。一质量为m、电荷量为的带电粒子以某一速度v(大小未知)沿与x轴负方向成角()的方向从A点进入第一象限,在第一象限内做直线运动,而后从y轴上的C点进入矩形磁场区域。一段时间后,粒子经过x轴上的D点且速度方向与x轴负方向成角。已知A点坐标为(2L,0),D点坐标为(-7L,0),不计粒子所受的重力。求:
(1)匀强电场Ex轴正方向的夹角的大小和粒子速度v的大小;
(2)矩形区域内磁场的磁感应强度的大小;
(3)矩形区域磁场的最小面积。
2023-02-17更新 | 571次组卷 | 1卷引用:山东省青岛市胶州市2022-2023学年高二下学期期初考试(开学考试)物理试题
9 . 如图所示,两极板PQ竖直放置,长度为2L,间距为L。极板下方存在垂直纸面向外的矩形匀强磁场,磁感强度为B0。荧光屏MN水平放置,长度为2L。一粒子源向两极板间持续不断竖直向下发射速度为、质量为m、电荷量为+q的粒子,形成宽度为L,横向均匀分布的粒子流。不计粒子重力及粒子间相互作用。
(1)两板间电压为0时,粒子全部打到荧光屏上,求矩形磁场的最小面积S
(2)当两板间存在恒定的匀强电场时,进入磁场的粒子数为射入电场粒子数的,求打在屏上的粒子在磁场中运动的时间t
(3)在第(2)问中,进入磁场的粒子全部打到荧光屏上,求磁感应强度B的取值范围。

2023-02-14更新 | 1535次组卷 | 5卷引用:江苏省扬州市2022-2023学年高三下学期开学考试物理试题

10 . 如图所示,边长为a的正六边形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。正六边形中心O处有一粒子源,可在纸面内向各个方向发射不同速率带负电的粒子,已知粒子质量均为m、电荷量均为q,不计粒子重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是(  )

A.沿方向发射的粒子要想离开正六边形区域,速率至少为
B.垂直向上发射的粒子要想离开正六边形区域,速率至少为
C.要想从d点离开正六边形区域的粒子,速率至少为
D.所有要想离开正六边形区域的粒子,其速率至少为
2023-02-11更新 | 667次组卷 | 3卷引用:重庆市南开中学2022-2023学年高二下学期开学考试物理试题
共计 平均难度:一般