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 44 道试题
1 . 如图所示,边长的正方形区域(含边界)内,存在着垂直于区域的横截面(纸面)向外的匀强磁场,磁感应强度。带电平行金属板间形成了匀强电场(不考虑金属板在其他区域形成的电场),放在边上,两板左端恰在边上,两板右端间有一绝缘挡板中间有一小孔。金属板长度、板间距、挡板长度均为。在的中间位置有一离子源,能够正对孔不断发射出各种速率的带正电离子,离子的电荷量均为,质量均为。不计离子的重力,忽略离子之间的相互作用及离子打到金属板或挡板上后的反弹。
(1)当电场强度时,求能够沿连线穿过孔的离子的速率;
(2)电场强度取值在一定范围时,可使沿连线穿过并进入磁场区域的离子直接从边射出,求满足条件的电场强度的范围。

2024-04-22更新 | 163次组卷 | 1卷引用:江苏省苏州市园区西交大附中2021-2022学年高二下学期期中考试物理试题
2 . 如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、四象限有足够长的条状磁场区域І、П,宽度均为x0,区域І有垂直纸面向里的匀强磁场,区域П有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B1 B2.有一带正电粒子电量为q,质量为m,从坐标原点O沿x轴正方向以初速度v0射入磁场区域,不计粒子的重力.求:
(1)粒子初速度v0为多少时,恰好可以穿过磁场区域І?
(2)粒子初速度v0为多少时,恰好可以穿过磁场区域П?
(3)若区域І磁感应强度大小沿x轴满足B=kx,粒子初速度v0为多少时,恰好可以穿过磁场区域І?

2024-02-26更新 | 510次组卷 | 2卷引用:江苏省张家港市2023-2024学年高三下学期2月阶段性调研测试物理试卷
3 . 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,。)

4 . 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 | 749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
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5 . 如图所示,水平薄挡板MN(具有内外两侧面)空间存在垂直纸面向里的匀强磁场。在薄板MN中点O正下方有与之相距L的质子源S,可在纸面360°范围内发射质量为m、电量为e、速度为的质子,不计质子重力及质子间的相互作用。
(1)若挡板MN长为4L且固定,匀强磁场的磁感应强度为,则质子打在挡板MN内侧面上的长度为多长。
(2)若挡板MN长为L,向下平移薄板MN使点O离质子源S的距离为
①则要使质子不打在挡板上,求磁感应强度的最小值;
②若向下平移后要使挡板MN的外侧面都有粒子打到,求磁感应强度的最大值。
2023-12-17更新 | 232次组卷 | 1卷引用:江苏省苏州市苏州大学附属中学2023-2024学年高二上学期12月检测物理试卷
6 . 如图所示,xOy平面内存在以直线为边界的匀强磁场,磁场沿y方向分布足够广,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,边界外无磁场.N点坐标分别为(-2a,0)和(2a,0),已知电子的电荷量为e,质量为m,不计电子间相互作用。
(1)从M点沿x轴正方向发射电子,要使电子进入磁场后能穿过磁场,求电子速度v满足的条件;
(2)从点以一定速度向第二象限内发射一电子,初速度方向与x轴正向夹角,电子穿过磁场后恰好能经过N点,求该电子从M点运动到N点的时间t
(3)从点向第二象限与x轴正向夹角分别为的四个方向均发射速率分别为的三个电子,通过计算分析判断哪些电子能回到点。
2023-02-10更新 | 449次组卷 | 2卷引用:江苏省苏州市2022-2023学年高二上学期学业质量阳光指标调研物理试题
7 . 如图所示,在直角边长为L的等腰直角三角形ABC内有垂直于三角形平面向里的匀强磁场,∠B=90°。在顶点A有一粒子源,可以在垂直磁场的平面内,在ACAB之间向各个方向均匀射入质量为m、电荷量为q、速度大小均为v0的带正电的粒子,结果有的粒子从AC边射出,不计粒子的重力,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)粒子在磁场中运动的最长时间及BC边有粒子射出的区域长度。
8 . 如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t变化的电压u,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×103T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。(取π=3.14)
(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度;
(2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值。写出表达式并求出这个定值;
2022-05-20更新 | 208次组卷 | 2卷引用:江苏省南京师范大学苏州实验学校2023-2024学年高二下学期第二次阶段学情调研物理试题(选修)
9 . 如图所示,在的区域内存在与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为。在时刻,从原点发射一束等速率的相同的带电粒子,速度方向与轴正方向的夹角分布在范围内。其中,沿轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场右边界上点离开磁场,不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)粒子的发射速度大小;
(3)带电粒子的荷质比;
(4)带电粒子在磁场中运动的最长时间。
2022-04-20更新 | 410次组卷 | 1卷引用:江苏省苏州市吴江区吴江高级中学2021-2022学年高二下学期期中物理试题
10 . 如图所示,在二象限内,0≤yd区域有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度dy≤3d区域有垂直于xOy平面向里,大小可调的匀强磁场I。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,自点P(0,6d)处以大小为v0、方向与y轴正方向成30°的速度进入匀强磁场Ⅱ(图中未画出),匀强磁场Ⅱ的边界为矩形,方向垂直于xOy平面,粒子从磁场Ⅱ飞出后恰好能沿x轴负方向过坐标原点O。不计粒子的重力。求:
(1)磁场Ⅱ的磁感应强度大小;
(2)磁场Ⅱ的最小面积;
(3)当磁场I的磁感应强度大小为B1时,粒子恰好不能从磁场I的上边界穿出,粒子第一次返回后与x轴的交点记为Q;当磁场I的磁感应强度大小为B2时,粒子经过多偏转后仍能经过Q点求B2B1所有可能的比值。

2022-04-06更新 | 2065次组卷 | 8卷引用:江苏省苏州市吴中区木渎高级中学2021-2022学年高二下学期期中考试物理试题
共计 平均难度:一般