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 188 道试题
1 . 如图所示,质量为m、电荷量为q的带正电粒子,由静止开始通过加速电场,然后从带电平行金属板的左侧中央垂直进入偏转电场,电场均为匀强电场。两板间电压,板长为L,板间距离为d,金属板右侧空间存在一范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向水平向右。忽略粒子间的相互作用、电磁场边缘效应和重力的影响。
(1)为使粒子能进入磁场中,求加速电场的电压应满足的条件;
(2)以粒子进入磁场的O点为坐标原点建立如图所示的直角坐标系,从粒子通过O点开始计时,求粒子到达x轴的时刻;
(3)若加速电场电压为,在处放置一与x轴垂直的荧光屏,求粒子打在荧光屏上的位置坐标。

2024-05-08更新 | 463次组卷 | 1卷引用:2024届辽宁省教研联盟高三下学期调研测试(二模)物理试题
2 . 如图所示,空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,宽度为d,磁感应强度为B,一个带有负电荷的带电粒子,垂直磁场的左边界以速度v射入磁场,穿出磁场时速度方向与原来入射方向的夹角为30°,不粒子的重力,求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)带电粒子穿过磁场区域的时间t

2024-04-15更新 | 459次组卷 | 1卷引用:辽宁省铁岭市调兵山市第二高级中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试题
3 . 如图甲所示,在平面直角坐标系的第一象限内、半径为的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ,边界圆刚好与轴、轴相切于两点,长为、间距也为的平行金属板M、N固定在第二象限内,N板在轴上,在两板加上如图乙所示的交变电压,图中未知、已知,在两板中线左端有一粒子源,沿中线向右不断射出质量为、电荷量为的带正电的粒子,所有粒子穿过两板间电场的时间均为,在轴下方有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ,在磁场Ⅱ中有一足够长平行于轴的挡板,挡板到轴距离为,从射出的粒子刚好从N板右端边缘射出电场,从时刻射出的粒子经磁场Ⅰ偏转后刚好从点进入磁场Ⅱ,打在板上时的速度与轴负方向的夹角为,所有粒子打到挡板上后均被挡板吸收,不计粒子重力和相互间作用,。求:
(1)大小;
(2)匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小;
(3)挡板上打到粒子的区域的长度。

4 . 如图所示,足够长的平面感光板ab与虚线平行,两平行线间的距离为lab与虚线间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,虚线上有一个点状的放射源S,它可以向各个方向发射质量为m、电荷量为q的同种带电粒子。若粒子以速率v(未知)沿与虚线成角的方向射入磁场,粒子做匀速圆周运动,经时间t(未知)后恰能垂直打到感光板ab上;若粒子均以的速率沿纸面不同方向射入磁场,仅考虑能打到感光板ab上的粒子,感光板ab被粒子打中的长度为x(未知)。不计粒子的重力,,求:
(1)粒子射入磁场的速率v
(2)粒子在磁场中运动的时间t
(3)感光板ab被粒子打中的长度x

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5 . CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,可用于对多种病情的探测。图甲是某种CT机主要部分的剖面图,其中X射线产生部分的示意图如图乙所示。图乙中MN之间有一电子束的加速电场,加速电压恒定为U;高度足够高、宽度为d的虚线框内有垂直纸面的匀强偏转磁场,电子束从静止开始在MN之间加速后以一定的速度水平射出并进入偏转磁场,速度方向偏转后打到靶环上产生X射线,探测器能够探测到竖直向上射出的X射线。已知电子质量为m、电荷量为e,不计电子受到的重力,该装置置于真空中。
(1)求偏转磁场的磁感应强度的大小B
(2)若撤去磁场,在虚线框中加一沿竖直方向的匀强偏转电场,可使电子偏转时离开电场,最后打在靶环上产生X射线,求电子所受的电场力大小F
(3)在(2)的基础上,靶环形状是以P点为圆心的圆面,P点距偏转电场中心的水平距离为l。若匀强偏转电场的电场强度的大小E可调整,靶环的半径为R,要使电子束能打到靶环上,求电场强度的最大值和最小值之比

6 . 《三体》动画的一开头就有这样的台词:“科学发展,突破口在哪儿?”、“粒子对撞实验?”。如图所示,在的区域内存在一定高度范围的、沿x轴正方向的匀强电场,在的区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场.在电场下边缘有一粒子源S,某时刻,粒子源沿y轴正方向发射出一质量为m、带正电的粒子a,已知粒子a进入电场时的速度为,进入磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角为,在粒子a进入磁场的同时,另一不带电粒子b也经x轴进入磁场,运动方向与粒子a进入磁场的方向相同,在粒子a没有离开磁场时,两粒子恰好发生正碰(碰撞前的瞬间,粒子a、粒子b的速度方向相反),不计两粒子的重力。求:
(1)电场力对粒子a所做的功;
(2)碰撞前粒子b的速度大小;
(3)若两粒子碰后结合成粒子c,结合过程不损失质量和电荷量,且从a粒子进入磁场的位置向左沿x轴负方向放置有无限长的吸收板(粒子c碰上吸收板后立即被吸收而不再运动),经过分析可知无论b粒子的质量怎么取值,吸收板上都有两段区域总是粒子c不能到达的,请你计算出这两段区域长度的比值大小,并分析出要能够使粒子c到达吸收板,粒子b的质量所要满足的条件。

7 . 如图所示,在平面直角坐标系xOy第一象限、边长为的正方形区域内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场,在第二象限、边长为4L的正方形区域内存在沿轴正方向的匀强电场,正方形ABCDA点位于轴上,A点坐标为边与轴的负方向成角。一带负电的粒子从A点以速度沿纸面射入磁场,速度方向与AD角,粒子恰好从点离开磁场,穿过轴进入匀强电场,从点(图中未画出)离开电场时的速度方向与射入磁场时的速度方向垂直,不计粒子受到的重力,求:
(1)点的坐标
(2)粒子从A点运动到点的时间
(3)匀强磁场的磁感应强度与匀强电场的电场强度的比值
8 . 如图,竖直面内坐标系第一、三象限角平分线右侧区域有一场区(内存在匀强电场和匀强磁场)。平行板M、N如图放置,M板带正电,带负电的N板在轴负半轴上,N板上有一小孔,离原点的距离为上的点处于孔正下方。质量为、电量为的小球从上的某点以一水平速度向右进入场区,恰好能做匀速圆周运动,第一次出场后,小球恰能从小孔以垂直于N板的速度进入M、N板间且恰好能到达M板但不接触。已知磁感应强度大小为,方向垂直纸面向外。M、N板间距为L、电压为,重力加速度为。求:
(1)右侧区域内的匀强电场的场强大小与方向;
(2)求射入场区的水平速度的大小
(3)小球从上的某点出发后,到第四次(不包括出发那次)经过边界的运动时间。

2024-01-07更新 | 468次组卷 | 9卷引用:辽宁省七校协作体2023-2024学年高二下学期开学物理试题
9 . 如图所示,坐标系的第一象限分布有垂直纸面向外的匀强磁场,在轴上的点向各个方向均匀发射速率为、质量为、电荷量为的带电粒子(不计重力)。其中,沿与轴正方向成角的方向射入第一象限内的粒子恰好垂直于轴射出。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)粒子在轴正方向上射出的范围。(计算结果保留根式形式)
10 . 如图所示,一个质量为m、电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴正方向成的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴从Q点射出第一象限,已知
(1)判断粒子带电的正负并求出粒子运动轨迹半径r
(2)求磁场磁感应强度B的大小;
(3)带电粒子穿过第一象限所用的时间t

2023-12-13更新 | 836次组卷 | 3卷引用:辽宁省六校协作体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