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 196 道试题
13-14高二上·江苏·期中
解答题 | 较难(0.4) |
名校
1 . 如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×103T;磁场右边是宽度L=0.2m、场强E=40V/m、方向向左的匀强电场。一带电粒子电荷量q=-3.2×1019C,质量m=6.4×1027kg,以v=4×104m/s的速度沿OO′垂直射入磁场,在磁场中偏转后射入右侧的电场,最后从电场右边界射出。(不计重力)求:
(1)大致画出带电粒子的运动轨迹;
(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;
(3)带电粒子飞出电场时的动能Ek

2024-03-21更新 | 449次组卷 | 23卷引用:江苏省南通市如东中学2020-2021学年高二上学期阶段测试物理试题(一)
2 . 如图所示,在平面内,直线轴正方向夹角为45°,直线左侧存在平行于轴的匀强电场,方向沿轴负方向。直线右侧存在垂直平面向里的磁感应强度为的匀强磁场。一带电量为,质量为带正电的粒子(忽略重力)从原点沿轴正方向以速度射入磁场。当粒子第三次经过直线时,电场方向突然调整为垂直于直线斜向右下方,电场强度的大小不变,粒子恰好从电场中回到原点。粒子通过边界时,其运动不受边界的影响。求:
(1)粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径和周期;
(2)匀强电场电场强度的大小;
(3)从点射出至第一次回到点所用的时间。

3 . 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
4 . 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.
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5 . 乳胶照相是探测高能宇宙射线粒子的重要工具,在粒子物理、核物理、天体和宇宙物理等学科具有特殊的重要意义。某型宇宙射线探测仪的原理如图甲、乙所示,在厚度为d的正方形感光乳胶层的上方和下方都加有范围大小与正方形重合的相同匀强磁场,磁感强度的大小为B、方向与正方形的一个边平行,整个装置处于真空中。当高能粒子从乳胶层上表面射入后,受到阻力作用多次减速,然后在磁场中多次圆周运动,最终停留在乳胶层中,就会被探测仪记录下来。已知高能粒子电量为、质量为m。不计粒子重力和地球电磁场的影响。试问:
(1)如果粒子以速度恰好垂直于乳胶层表面射入下方磁场,求粒子第一次在下方磁场中圆周运动的直径D
(2)问题(1)中的粒子,以后在乳胶层内受到恒定大小的阻力,求从进入乳胶层到停留在乳胶层中经历的时间t
(3)如果粒子在乳胶层中运动受到的阻力与速度大小成正比,即k是已知阻力系数;又由于安装问题,上、下方磁场方向出现了很小的夹角。某粒子以速度为垂直于乳胶层上表面射入,最终停留在探测仪的乳胶层中。若以该粒子在刚进入乳胶层表面的位置为原点O、粒子刚进入下方磁场时的受力方向为x轴正方向、磁场方向为y轴正方向,建立直角坐标系,求粒子最终停留在乳胶层中的坐标。(注意:当为小角时,。)

6 . 如图所示,轴上方存在垂直平面向外,磁感应强度大小为的匀强磁场。位于坐标原点的离子源能向各个方向连续均匀发射速度大小皆为的正离子。已知该正离子的质量为、电荷量为,且。不计离子重力及离子间相互作用,且忽略相对论效应,求
(1)若,则在轴上能够探测到离子的区间;
(2)若,则的离子在磁场中的运动时间
(3)若开始发射离子的时刻记为,且离子入射的初速度分布为,则在内,磁场中可探测到离子区域的最大面积
   
2023-12-30更新 | 774次组卷 | 2卷引用:江苏省苏州市南京师范大学苏州实验学校2023-2024学年高三上学期12月第二次月考物理试卷
7 . 半导体掺杂是集成电路生产中最基础的工作,即通过离子注入的方式优化半导体。某半导体掺杂机的简化模型如图所示,在棱长为L的正方体区域中存在着互相垂直的匀强电场和匀强磁场,一束带电粒子(重力不计)从面中央处以速度垂直射入正方体后,恰好不改变运动方向。若粒子入射时只有磁场存在,则粒子从bc边中点N离开正方体区域。若粒子入射时只有电场存在,粒子从面离开。
(1)粒子只在磁场中的运动半径;
(2)粒子只在电场中的加速度;
(3)粒子只在电场中离开的位置与N点之间的距离。
2023-12-24更新 | 236次组卷 | 1卷引用:江苏省泰州市兴化市2023-2024学年高三上学期12月第四次阶段测试物理试题
23-24高二上·江苏南通·阶段练习
解答题 | 适中(0.65) |
8 . 如图所示,足够长的平行边界 MNPQ 间有垂直纸面向里的匀强磁场, MNA 处的粒子源可在纸面内均匀向磁场中各个方向射入速度大小均为 v 的同种粒子。已知粒子的质量为 m、电荷量为 q,磁场磁感应强度为 B,两边界的间距 不计粒子的重力及粒子间的相互作用。 求粒子能从 PQMN边界射出的
(1) 粒子数之比η1
(2) 区域长度之比η2
   
2023-12-20更新 | 442次组卷 | 2卷引用:江苏省南通市如皋市2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题
9 . 如图所示,在空间直角坐标系内的正方体区域,边长为2L,一个粒子源固定在底面OABC的中心M点,能在平面OABC内向各个方向连续均匀辐射出带电粒子,已知粒子的质量为m,电荷量为+q,初速度为不计粒子的重力和粒子间的相互作用;
(1)仅在正方体区域内加沿y轴正方向的匀强电场,所有的粒子都不经过正方体上表面区域,求电场强度的最小值
(2)在正方体区域内加沿y轴正方向的匀强电场、匀强磁场,所有的粒子都经过正方体上表面区域,求磁感应强度的最小值
(3)在正方体区域内加沿y轴正方向的匀强电场、匀强磁场,已知磁感应强度,电场强度,求粒子从面射出位置的y坐标的最小值和最大值.
2023-12-20更新 | 172次组卷 | 2卷引用:江苏省决胜新高考2023-2024学年高三上学期12月大联考物理试卷
10 . 如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为、电荷量为)的粒子垂直于轴射入第二象限,随后垂直于轴进入第一象限,最后经过轴离开第一象限。粒子在第二象限和一象限中运动的时间之比为(       
A.1:2B.2:1C.3:4D.4:3
2023-12-18更新 | 429次组卷 | 1卷引用:江苏省常州市第一中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题
共计 平均难度:一般