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 195 道试题
1 . 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
2 . 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 | 483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
3 . 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)
4 . 利用偏转电场和偏转磁场都可以实现对含有带电离子和中性粒子的混合粒子束的剥离。混合粒子束中的带电离子包含动能为的三种正离子,所有离子电荷量均为q,质量均为m。如图甲所示,水平平行极板间电压为U,间距为d,极板间电场是偏转电场,混合粒子束平行于极板射入偏转电场后,带电离子被极板吞噬,中性粒子沿初速度方向运动。如图乙所示,竖直放置的吞噬板MN长度为2dMN所在竖直线右边是偏转磁场,混合粒子束宽度为d,从紧贴M端射进入偏转磁场,速度垂直于MN,经磁场偏转后,带电离子被吞噬板吞噬,中性粒子沿初速度方向运动。不计混合粒子重力。
(1)动能为Ek的离子是从初速度为零开始在电势差为U0的两点间加速获得动能,求U0
(2)求离子在偏转电场中运动的最长时间t和偏转电场极板的最短长度L
(3)求偏转磁场磁感应强度大小B的的取值范围。

5 . 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 | 872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
6 . 利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示,平面(纸面)的第一象限内有足够长且宽度均为L、边界均平行x轴的区域Ⅰ和Ⅱ,其中区域存在磁感应强度大小为的匀强磁场,区域Ⅱ存在磁感应强度大小为的磁场,方向均垂直纸面向里,区域Ⅱ的下边界与x轴重合。位于处的离子源能释放出质量为m、电荷量为q、速度方向与x轴夹角为的正离子束,沿纸面射向磁场区域.不计离子的重力及离子间的相互作用,并忽略磁场的边界效应。
(1)求离子不进入区域Ⅱ的最大速度及其在磁场中的运动时间t
(2)若,求能到达处的离子的最小速度
   
2023-12-12更新 | 385次组卷 | 1卷引用:辽宁省实验中学2023-2024学年高二上学期第二次月考(12月)物理试题
7 . 利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示,在平面内存在有区域足够大的方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为。位于坐标原点处的离子源能在平面内持续发射质量为、电荷量为的负离子,其速度方向与轴夹角的最大值为,且各个方向速度大小随变化的关系为,式中为未知定值。且的离子恰好通过坐标为()的点。不计离子的重力及离子间的相互作用,并忽略磁场的边界效应。
(1)求关系式的值;
(2)离子通过界面坐标的范围;
(3)为回收离子,今在界面右侧加一定宽度且平行于轴的匀强电场,如图所示,电场强度。为使所有离子都不能穿越电场区域且重回界面,求所加电场的宽度至少为多大?

2023-12-07更新 | 2261次组卷 | 6卷引用:辽宁省大连市2023-2024学年高三上学期期中考试物理试卷
8 . 如图所示,边长为2a的等边三角形区域(不包含边界)内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一束质量为m电荷量为的同种带电粒子(不计重力),从AB边的中点,以不同速率沿平行于BC边方向射入磁场区域,所有粒子均从BC边出射磁场,求:
(1)粒子入射速率的最大值;
(2)粒子在磁场中运动的最长运动时间。
2023-11-29更新 | 870次组卷 | 1卷引用:辽宁省大连育明高级中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题
9 . 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 | 1553次组卷 | 7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
10 . 质谱仪的基本结构如图所示。质量为m、电量为的带电粒子(忽略粒子的重力)经电压为U的加速电场加速后,垂直磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中发生偏转。
(1)求该粒子射出电场(射入磁场)时的速度大小;
(2)已知该粒子进入磁场后,刚好不射出磁场的下边界,求磁感应强度B的大小;
(3)若将加速电场的电压增加至4U,粒子仍从静止开始加速后射入磁场,求粒子在磁场中运动的时间t
共计 平均难度:一般