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 54 道试题
1 . 利用带电粒子(不计重力)在电场或磁场中的运动可以研究很多问题。
(1)如图所示,在间距为d、长度为l的两块平行金属板上施加电压U,让带电粒子沿两极板的中心线以速度v进入电场,测得粒子离开电场时偏离中心线的距离为y。利用上述方法可以测量带电粒子的比荷(),请推导粒子比荷的表达式;
(2)保持其他条件不变,撤掉问题(1)中两极板间的电压,在两极板间施加一垂直纸面的匀强磁场。将磁感应强度的大小调节为B时,带电粒子恰好从极板的右侧边缘射出。
a.利用上述方法同样可以测量带电粒子的比荷,请推导粒子比荷的表达式;
b.带电粒子在磁场中偏转时动量发生变化,使提供磁场的装置获得反冲力。假设单位时间内入射的粒子数为n,单个粒子的质量为m,求提供磁场的装置在垂直极板方向上获得的反冲力大小。
2 . 如图所示,一束电子以垂直于磁感应强度B且垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ。根据上述信息不能求出(  )
A.电子的动能B.电子的比荷
C.电子在磁场中运动的时间D.电子在磁场中运动的轨道半径
3 . 如图所示,水平放置的两块带电金属极板ab平行正对,极板长度和极板间距都为L,板间存在方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为+q的粒子,以水平速度v0从两极板的左端正中央射入极板间,恰好做匀速直线运动。不计粒子的重力及空气阻力。
(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)若撤去磁场,粒子能从极板间射出,求粒子刚穿出电场时的动能Ek
(3)若撤去电场,调整磁感应强度B的大小使粒子刚好能从极板a的右端射出,求粒子穿过磁场过程中运动方向的偏转角度θ
   
4 . 如图所示,质量和电量都相等的带电粒子MN,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场区域,带电粒子仅受洛伦兹力的作用,运动的轨迹如图中虚线所示,下列说法正确的是(  )

   

A.M带负电,N带正电
B.M的速率大于N的速率
C.洛伦兹力对MN都做正功
D.MN在磁场中运动的周期相等
2023-07-16更新 | 689次组卷 | 3卷引用:北京市顺义区2022-2023学年高二下学期期末质量监测物理试题
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5 . 如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度、与x轴成30°角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中的运动时间之比为(不计重力)(  )

   

A.2:1B.1:2
C.1:D.1:1
2023-05-30更新 | 795次组卷 | 53卷引用:【区级联考】北京市顺义区2017-2018学年高二上学期期末考试物理试题
6 . 如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,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()以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)。则下列说法正确的是(  )

A.若v一定,θ越大,则粒子在磁场中运动的时间越短
B.若v一定,θ越大,则粒子离开磁场的位置距O点越远
C.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的角速度越大
D.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的时间越短
2023-03-25更新 | 900次组卷 | 66卷引用:北京市房山区2018届高三上学期期末考试物理试题
7 . 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
8 . 如图所示,abcd是一个边长为L的正方形区域,内部存在着沿ad方向的匀强电场。位于ad边中点S处的粒子源,不断地沿着垂直ad边的方向发射质量为m、电量为q的带电粒子。粒子的初速度为v,经电场作用后恰好从c点射出。撤去电场,在该区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场,带电粒子恰好从b点射出。带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略。
(1)求匀强电场的电场强度大小E
(2)求匀强磁场的磁感应强度大小B
(3)定性比较带电粒子通过电场区域和磁场区域的时间的大小,并说明依据。
9 . 如图所示,在xoy坐标系的第一象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一带电粒子在P点以与轴正方向成60°的方向射入磁场,并沿垂直于y轴的方向射出磁场。已知匀强磁场的磁感应强度大小为,带电粒子质量为m,电荷量为qOP=a,不计粒子的重力。根据上述信息可以得出(  )
A.带电粒子在磁场中运动的速率为
B.带电粒子在磁场中运动的时间为
C.带电粒子在磁场中运动轨迹的半径为
D.带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心坐标为
10 . 如图所示,矩形区域I内存在垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场区域。aa′、bb′为相互平行的磁场边界线,矩形磁场区域的长度足够长,宽度均为L。某种带正电的粒子从aa′上的O1处以大小不同的速率沿与O1aα=30°角的方向进入区域I内磁场。已知带电粒子的质量为m,带电量为+q,忽略带电粒子间的作用力,不计带电粒子的重力。求:
(1)以速率v1入射的粒子恰好不能从右侧离开区域I,求该速率v1的大小;
(2)以速率v2入射的粒子(v2小于第(1)问所求v1)在区域I内的运动时间t
(3)以速率v3入射的粒子在区域I内的运动时间为第(2)问所求时间t,求该速率v3的大小。
2022-07-21更新 | 678次组卷 | 4卷引用:北京市第八中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题
共计 平均难度:一般