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 . 如图所示的平面直角坐标系xOy中,在x轴的上方(y>0的空间内)存在着垂直于坐标系所在平面的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为+q的粒子,从坐标原点O以速度v垂直磁场射入,速度方向与x轴正方向成θ角(弧度制),粒子在磁场运动的过程中到x轴的最大距离为d,不计粒子重力。求:磁感应强度B的大小及粒子在磁场中运动的时间t
2 . 在xOy平面的x轴上方区域范围内存在着范围足够大的匀强磁场(如图所示),磁感应强度为BB未知)。在空间(x=ay=a)处有一粒子源P,在某一时刻向平面内各个方向均匀发射N个(N足够大)质量为m、电荷量为q,速度为v0的带电粒子。(已知a=答案涉及位置或长度的均用a表示,不计粒子重力及粒子间的相互作用)。
(1)求x轴上能接收到粒子的区域长度L1
(2)x轴上存在某些区域,在这些区域中均能被不同角度射出的两个粒子打中,求该区域的长度L2
(3)若磁场仅限制在一个半径为a的圆形区域内,圆心在处。保持磁感应强度不变,在x轴的正半轴上铺设挡板,粒子源P打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并被挡板吸收,求:这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力。
3 . 如图所示,在边长ab=Lbc=L的矩形区域内存在着垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O处有一粒子源,可以垂直磁场向区域内各方向发射速度大小相等的同种带电粒子,若沿Od方向射入的粒子从磁场边界cd离开磁场,该粒子在磁场中运动的时间为t0,圆周运动半径为L,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是(  )
A.粒子带正电
B.粒子的比荷为
C.粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0
D.粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为5t0
2020-03-30更新 | 463次组卷 | 6卷引用:2020届贵州省贵阳市高三下学期开学调研物理试题
4 . 如图所示,在光滑绝缘水平面上,存在两个相邻的相同矩形区域CDMNNMHG,,CD=NM=GH=2dCN=NG=d.区域CDMN中存在方向竖直向下的匀强磁场B1,区域MMHG中存在方向竖直向上的匀强磁场B2。不可伸长的轻质细线,一端固定于O点,另一端拴有一个质量为的绝缘小球a。拉紧细线使小球a从距离桌面高h的位置静止释放,当小球a沿圆弧运动至悬点正下方位置时,与静止于该处的带正电小球b发生正碰,碰后小球a向左摆动,上升的最大高度为,小球bCD边界中点P垂直进入CDMN区域,已知小球b质量为m,带电量为+q,且始终保持不变,重力加速度为g。则
(1)通过计算判断ab两小球的碰撞是否为弹性碰撞;
(2)若B1=B2=B,要使b小球能从NG边界射出,求B的取值范围;
(3)若区域CDMN中磁感应强度B1=,方向仍竖直向下。将区域NMHG中磁场改为匀强电场,电场方向水平且由N指向M。是否存在一个大小合适的场强使小球b恰由H点离开电场区域,若存在请算出场强E的大小,不存在请说明理由。
5 . 如图所示,在x轴上方(含x轴)存在垂直xOy平面向外的匀强磁场,在x轴上距离原点x0处垂直于x轴放置一个长度也为x0、厚度不计的薄板PQ,粒子打在板上即被吸收。坐标原点O处有一粒子源,可垂直于磁场向磁场内各个方向均匀发射速率相同的同种粒子,粒子速度大小为v、质量为m、带电量为+q。现观察到沿y轴正方向射入磁场的粒子垂直打在薄板的上端Q,不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力,不考虑薄板吸收粒子后产生的电场,则下列说法正确的有(  )

A.磁场的磁感应强度大小为
B.打在薄板左侧的粒子数占发射总粒子数的
C.打在薄板右侧的粒子数占发射总粒子数的
D.打在薄板上的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的比值为3∶1
6 . 如图所示,第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1E的大小为0.5×103V/m,B1大小为0.5T;第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2,磁场的下边界与x轴重合.一质量m=1×10-14kg、电荷量q=1×10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动,经P点即进入处于第一象限内的磁场B2区域.一段时间后,小球经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出.M点的坐标为(0,-10),N点的坐标为(0,30),不计粒子重力,g取10m/s2
(1)请分析判断匀强电场E的方向(要求在图中画出)并求出微粒的运动速度v
(2)匀强磁场B2的大小为多大?
(3)B2磁场区域的最小面积为多少?
7 . 如图所示,在坐标系xOy的第一象限内斜线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场,第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,在x轴负半轴上有一接收屏GDGD=2ODd,现有一带电粒子(不计重力)从y轴上的A点,以初速度v0水平向右垂直射入匀强磁场,恰好垂直OC射出,并从x轴上的P点(未画出)进入第四象限内的匀强磁场,粒子经磁场偏转后又垂直y轴进入匀强电场并被接收屏接收,已知OCx轴的夹角为37°,OA,求:

(1)粒子的电性及比荷
(2)第四象限内匀强磁场的磁感应强度B′的大小;
(3)第三象限内匀强电场的电场强度E的大小范围.
8 . 如图,匀强磁场垂直于光滑绝缘水平面向下,质量为m、电荷量为q的带负电小球a静止在水平面上的M点,距离Ml处有一个足够长的绝缘挡板,P为挡板上的一点,且MP与挡板垂直.另一质量也为m带同种电荷的小球b静止在N点,MN连线与挡板平行且MN间距离为.现给小球a一个方向与挡板平行的初速度,与挡板在D点发生无机械能损失的碰撞(D点在图中未画出),此后与小球b相碰粘在一起运动,恰好不再与挡板发生碰撞.已知匀强磁场的磁感应强度,不计两小球间的库仑力,小球均可看成质点.求:

(1)小球a做圆周运动的半径;
(2)小球a与挡板碰撞的位置D点与P点的距离;
(3)小球a的带电量q与小球b的带电量q´应该满足的关系.
2019-10-27更新 | 580次组卷 | 1卷引用:2019年山东省青岛市高三9月开学考试物理试题
9 . 如图所示,在xOy平面(纸面)内,y>0空间存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,第三象限空间存在方向沿x轴正方向的匀强电场.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),以大小为v、方向与y轴正方向夹角的速度沿纸面从坐标为(0,—L)的点进入电场中,然后从坐标为点垂直x轴进入磁场区域,并通过坐标为点,最后从x轴上的点(图中未画出)射出磁场.取,求:
(1)粒子通过点时的速度大小和电场强度的大小E
(2)磁场的磁感应强度大小B
(3)粒子从点运动到点所用的时间

10 . 如图,粒子源由静止释放出质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),先经水平方向的电场加速,再沿中心轴线射入方向竖直的匀强电场,接着进入方向水平向里的有界匀强磁场(边界竖直),最后经磁场偏转打到磁场左边界的感光胶片上.已知加速电场的电压为U0,偏转电场的板间距和极板长均为L、所加电压为,磁场的磁感应强度为

(1)求带电粒子穿出偏转电场时的速度大小;
(2)求磁场的最小宽度;
(3)若偏转电压可取之间的任意一值,为使粒子都能打在感光胶片上,求感光胶片的最小长度.
共计 平均难度:一般