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 178 道试题
1 . 如图所示,边长为L的正方形ABCD区域内存在垂直纸面的匀强磁场,在CD边右侧3L处平行CD放置荧光屏,O1O2是通过正方形中心O1和荧光屏中心O2的轴线。电子从静止经加速电压加速后以一定速度沿轴线连续射入磁场。整个系统置于真空中,不计电子重力,已知电子电荷量为e、质量为m,当θ很小时,近似有
(1)若磁感应强度大小为B0,加速电压从0开始缓慢增加,求电子在磁场中运动的最长时间t
(2)若入射电子速度大小均为v0,正方形区域所加磁场如题16-2图所示,磁场变化周期为T,且T远大于电子在磁场中的运动时间,电子偏转后恰好全部从CD边射出磁场并能全部打在荧光屏上形成运动的光点,求最大磁感应强度Bm以及荧光屏的最小长度d
(3)在(2)的条件下求荧光屏上光点经过O2的速度大小v

2024-05-20更新 | 505次组卷 | 3卷引用:2024届江苏省苏锡常镇四市高三下学期5月二模考试物理试题
2 . 如图所示,在xOy平面内第一、四象限内存在垂直平面向外的匀强磁场,第一象限磁场的磁感应强度为,第三象限内存在沿y轴正向的匀强电场,电场强度为E。一质量为m电荷量为的粒子,从第三象限内A点以速度沿x轴正向射出,恰好从原点O射入第一象限,射入时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°,不计粒子重力。求:
(1)A点离x轴的距离;
(2)第四象限的匀强磁场的磁感应强度满足什么条件时,粒子恰好不能再射入第三象限;
(3)若第四象限的磁感应强度为,带电粒子恰能以经过O点的速度经过x轴上的C点,OC距离为L,则带电粒子从O点运动到C点的时间。

2024-05-09更新 | 429次组卷 | 1卷引用:2024届江苏省南京市高三下学期第二次模拟考试物理试题
3 . 现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示的xOy平面内,x轴上方有一沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为。在x轴下方相邻并排着两个宽度为d的匀强磁场,磁场区域1、2的感应强度分别为B1=BB2=2B,方向都垂直平面向外。现有一可在y轴正半轴上移动的粒子源,能释放不计初速度,质量为m,带电量为的粒子(重力忽略不计,不考虑粒子之间的相互影响)。
(1)若粒子从A(0,y0)处释放,求粒子在磁场区域1内做圆周运动的轨道半径;
(2)若某粒子恰好不从磁场区域2的下边界射出,求粒子在y轴上释放的位置y1
(3)若粒子源在(0,4d)处释放,求粒子打在x轴上的位置及在磁场中运动的时间。

4 . 如图为某质谱仪的原理图。真空中,质量为m、带电量为q的正离子以大小为的初速度沿x轴运动,经长度为d的区域I后,运动到与区域边界相距为LyOz平面。
(1)若区域I中仅存在沿y轴正方向的匀强磁场,离子穿出磁场时速度与x轴方向成30°,求磁感强度大小
(2)若区域I中仅存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为,求离子落在yOz平面上时距原点O的距离s
(3)若区域I中同时存在沿y轴方向的匀强磁场和电场,磁场和电场的大小可在之间调节,求离子落在yOz平面上时距z轴的最大距离
2024-03-25更新 | 348次组卷 | 1卷引用:江苏省南通市海安市2023-2024学年高三下学期开学考试物理试题
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2024·浙江温州·二模
5 . 如图所示,直角坐标系中,有一平行于y轴长度为0.5L的线状离子源MNM端在x轴上,坐标,离子源发射的正离子初速度大小均为,方向平行于x轴正方向,且发射的正离子沿MN均匀分布,每个离子质量为m,电荷量为q;在区间内加一垂直于纸面向里,磁感应强度大小为的圆形边界匀强磁场,能使离子源发射的全部正离子经过原点O,不计离子重力及离子间的相互作用。
(1)求磁感应强度的取值范围;
(2)若磁感应强度取最小值,在第一象限加垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,在第二象限加垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场,已知。离子发射前,在y轴上放置长度为0.8L的探测板PQ,只有打到探测板左侧表面的离子才能被探测到。
①求全部正离子经过原点O时与y轴正方向夹角的范围;
②若探测板下端Q纵坐标,求离子探测率(即探测板探测到的离子数占总离子数的比例);
③若探测板位置在y轴上可变,Q端纵坐标满足,求离子探测率的关系。

2024-03-22更新 | 1121次组卷 | 3卷引用:物理(江苏卷01)-2024年高考押题预测卷
13-14高二上·江苏·期中
解答题 | 较难(0.4) |
名校
6 . 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 | 415次组卷 | 22卷引用:【真题汇编-江苏卷】类型6:磁场
7 . 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。

8 . 如图所示,在坐标系中,轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为。质量为、电荷量为的带电粒子在纸面内从点与轴成方向射入磁场,已知点的纵坐标,不计粒子重力。
(1)若粒子不离开磁场,求粒子速度的最大值
(2)若粒子离开磁场,求粒子在磁场中运动时间的范围;
(3)若磁场为非匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随方向均匀增大,关系为。粒子以大小为的速度从点沿图示方向射入磁场,求粒子从点运动到离轴最远位置的过程中运动轨迹与轴围成的面积

2024-03-21更新 | 1032次组卷 | 3卷引用:2024届江苏省扬州市高三二模物理试题
9 . 如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于xOy平面向外。质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点O垂直磁感线入射到磁场中,初速度大小为,方向与x轴正方向成30°角,粒子能经过x轴上的P点。不计粒子重力。
(1)求点P的坐标;
(2)若仅将磁场替换为在坐标平面内且沿y轴负方向的匀强电场,粒子仍能经过P点,题干中的B为已知量,其他条件不变。求电场强度的大小E
(3)若仅在坐标平面内增加沿y轴正方向的匀强电场,电场强度,求粒子离x轴的最远距离
2024-03-03更新 | 362次组卷 | 1卷引用:江苏省决胜新高考联盟2023-2024学年高三下学期2月大联考物理试卷
10 . 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xOy平面内存在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B。位于坐标原点O处的离子源能在xOy平面内持续发射质量为m、电荷量为q的负离子,其速度方向与y轴夹角的最大值为45°,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(LL)的P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)求离子通过界面y坐标的最大值和最小值
(3)为回收离子,在界面右侧加一宽度为L且平行于轴的匀强电场,如图所示,为使所有离子都不能穿越电场区域,求电场强度的最小值E

共计 平均难度:一般