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
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1 . 如图所示,在平面直角坐标系xOyy轴和虚线之间有垂直于坐标平面向里的匀强磁场区Ⅰ,在虚线右侧有垂直于坐标平面向外的匀强磁场区Ⅱ,在y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场,一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从点以初速度沿y轴负方向射出,该粒子恰好从原点O射出电场进入磁场区Ⅰ,第一次在磁场区Ⅰ中的运动轨迹与相切,不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)粒子第4次经过y轴的位置坐标;
(3)仅改变磁场区Ⅰ的磁感应强度大小,使粒子第一次在磁场区Ⅰ中运动时,从O点进入磁场区Ⅰ,从点离开磁场区Ⅰ,要使粒子能经过点(图中未标出),磁场区Ⅱ的磁感应强度大小。
2022-11-26更新 | 1643次组卷 | 7卷引用:黑龙江省海伦市第一中学等学校2022-2023学期高三上学期第四次联考物理试题
2 . 如图所示,在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(重力不计)从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域,若该三角形的两直角边长均为2l,则下列关于粒子运动的说法中正确的是(  )
A.若该粒子的入射速度为v=,则粒子一定从CD边射出磁场,且距点C的距离为l
B.若要使粒子从CD边射出,则该粒子从O点入射的最大速度应为v=
C.若要使粒子从CD边射出,则该粒子从O点入射的最大速度应为v=
D.当该粒子以不同的速度入射时,在磁场中运动的最长时间为
2021-06-03更新 | 3462次组卷 | 13卷引用:2017届湖北省沙市中学高三上学期第六次双周练物理试卷
3 . 如图所示,一质量为m的带电粒子从P点以垂直于磁场边界方向的速度v射入磁场,穿出磁场时,速度方向与入射方向夹角为。设磁感应强度为B、磁场宽度为d。粒子速度始终与磁场垂直,不计粒子所受重力和空气阻力。下列说法正确的是(  )
A.在粒子穿越磁场的过程中,洛伦兹力对该粒子做的功为0
B.在粒子穿越磁场的过程中,洛伦兹力对该粒子的冲量为0
C.该粒子在磁场中运动的时间为
D.该粒子的比荷为
4 . 如图所示,直角坐标系xOy处于垂直坐标平面向里的磁场中,y<0区域匀强磁场的磁感应强度大小为By>0区域匀强磁场的磁感应强度大小为2B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从坐标原点O沿y轴正方向以速度v运动,不计粒子重力。求:
(1)粒子从O点出发第一次到达x轴所经过的时间;
(2)粒子第一次到达y轴的位置到O点的距离。
2022-04-08更新 | 3137次组卷 | 11卷引用:2022届重庆市普通高中高三下学期学业水平选择性考试第二次联合诊断检测物理试题
5 . 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 | 7940次组卷 | 30卷引用:2019年浙江省高三4月选考(高考)物理试题
6 . 如图所示,由光滑弹性绝缘壁构成的等边三角形ABC容器的边长为a,小孔O是竖直边AB的中点,其内存在垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为+q的粒子从小孔O以速度v垂直AB沿水平射入磁场,粒子与器壁经过8次垂直碰撞后能从O孔水平射出,不计粒子重力,碰撞时无能量和电荷量损失,则磁场的磁感应强度B及对应粒子在磁场中运行时间t分别为(  )
A.B.
C.D.
2022-11-10更新 | 1750次组卷 | 2卷引用:湖北省荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟2022-2023学年高二上学期期中联考物理试题
7 . 如图所示,边长为L的正方形abcd区域内分布磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。从ab边的中点P处发射速率不同、质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子沿纸面与Pb的方向射入该磁场区域,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
(1)若带电粒子垂直于ad边射出磁场,求该粒子的运动时间;
(2)求ab边界有粒子离开磁场的区域长度;
(3)若粒子离开磁场时的速度方向偏转了60°,求该粒子的速度大小。
2023-11-27更新 | 1504次组卷 | 6卷引用:辽宁省鞍山市第一中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题
8 . 如图所示,矩形边界内存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里,长为长为L。从的中点E以不同速率发射粒子,速度方向与角;粒子带正电,电量为q,质量为m;不计粒子重力与粒子间的相互作用。求。
(1)从边离开磁场的粒子,出射点离A点的最远距离;
(2)要使粒子全部从边离开磁场,发射速率应满足的条件。
9 . 如图所示,直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场。一电子(质量为m、电荷量为e)以速度v从点OMN角的方向射入磁场中,求:
(1)电子在磁扬中运动的半径r
(2)电子从磁场中射出时到O点的距离d
(3)电子在磁扬中运动的时间。
10 . 东方超环,俗称“人造小太阳”,是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。该装置需要将加速到较高速度的离子束变成中性粒子束,没有被中性化的高速带电离子需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束剥离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示,混合粒子束先通过加有电压的两极板再进入偏转磁场中,中性粒子继续沿原方向运动,被接收器接收;未被中性化的带电离子一部分打到下极板,剩下的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知离子带正电、电荷量为q,质量为m,两极板间电压为U,间距为d,极板长度为2d,吞噬板长度为2d,离子和中性粒子的重力可忽略不计,不考虑混合粒子间的相互作用。
(1)要使的离子能直线通过两极板,则需在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B1,求B1的大小;
(2)直线通过极板的离子以进入垂直于纸面向外的矩形匀强磁场区域。已知磁场,若离子全部能被吞噬板吞噬,求矩形磁场B2的最小面积;
(3)若撤去极板间磁场B1,且B2边界足够大。若粒子束由速度为的三种离子组成,有部分带电离子会通过两极板进入偏转磁场,最终被吞噬板吞噬,求磁场B2的取值范围。
2022-07-14更新 | 1703次组卷 | 6卷引用:福建省三明市2021-2022学年高二下学期期末质量检测物理试题
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