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 55 道试题
1 . 如图所示,一个质量为m、带负电荷粒子的电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度ν沿与+x轴成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,恰好垂直于y轴射出第一象限。已知
(1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)让大量这种带电粒子同时从x轴上的P点以速度ν沿与+x轴成0~180°的方向垂直磁场射入第一象限内,求y轴上有带电粒子穿过的区域范围和带电粒子在磁场中运动的最长时间。
(3)为了使该粒子能以速度ν垂直于y轴射出,实际上只需在第一象限适当的地方加一个垂直于xOy平面、磁感强度为的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个矩形区域内,试求这矩形磁场区域的最小面积。

2 . 在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工应。为了准确的注入离子,需要在一个空间中用电场、磁场对离子的运动轨迹进行调控。图所示便是一种调控粒子轨迹的模型。如图所示,在平面(纸面)内,空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,第三象限空间存在方向沿轴正方向的匀强电场。一质量为、电荷量为的带正电粒子(不计重力),以大小为、方向与轴垂直的速度沿纸面从坐标为点进入电场中,然后从坐标为点进入磁场区域,再次垂直经过轴之后,最后从轴正半轴上的点(图中未画出)射出磁场。求:
(1)电场强度的大小
(2)磁场的磁感应强度大小
(3)粒子从点运动到点所用的时间

23-24高二上·辽宁鞍山·期中
解答题 | 适中(0.65) |
名校
3 . 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 | 1527次组卷 | 7卷引用:广西2024年1月适应性测试物理T15变式题-带电粒子在直边界磁场中运动-计算题

4 . 如图所示, 在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为 电量为 的带电粒子。从静止开始经的电压加速后,从P点沿图示方向进入磁场,已知,(粒子重力不计,

求:

(1) 带电粒子到达 P 点时速度v大小;

(2)若要求粒子不能进入x轴上方,磁感应强度的最小值B是多大(要求画出粒子运动的轨迹)。

   

2023-11-12更新 | 1710次组卷 | 3卷引用:广西梧州市2023-2024学年高二上学期期中联考物理试题
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5 . 如图所示,区域存在着垂直平面向外的匀强磁场,在第四象限的空间中存在着平行于平面沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m,带电量为q的带正电粒子从坐标原点以初速度射入磁场,方向与x轴负方向成角斜向上,然后经过M点进入电场,并从y轴负半轴的N点垂直y轴射出电场。已知M点坐标为(L,0),粒子所受的重力不计,求:
(1)画出带电粒子在磁场和电场中全程运动的轨迹;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
(3)匀强电场的电场强度E的大小。
   
2023-07-19更新 | 448次组卷 | 1卷引用:广西壮族自治区来宾市2022-2023学年高二下学期6月期末物理试题
6 . 如图所示,间距为d=0.1m的平行线MNPQ之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T。一质量、电量的带电粒子从A点与边界成θ=60°角垂直射入磁场,并从C点垂直边界射出,不计粒子重力,求:
(1)粒子的初速度v₀大小及在磁场中的运动时间;
(2)如果该粒子的入射点、入射方向及速度大小均不变,要使其不能从磁场边界PQ射出,磁感应强度大小应满足的条件。
   
2023-07-19更新 | 373次组卷 | 1卷引用:广西壮族自治区河池市2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题
7 . 如图所示,一带电荷量为q、质量为m的粒子,从直线上一点O沿与PO方向成角的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,经过时间t后到达直线上的P点,求:
(1)粒子做圆周运动的周期;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)若OP之间的距离为a,则粒子的运动速度的大小。
   
8 . 如图所示,在三维坐标系中,在平面右侧有一长方体区域,区域内存在沿z轴正方向的匀强磁场,平面左侧存在沿方向匀强磁场。现有一电量为q,质量为m的带正电粒子以初速度vD点沿平面进入磁场,经O点沿x轴正方向进入平面左侧磁场,然后经过a点第二次经过平面,此时撤去平面右的磁场,换上大小为、方向沿y轴负方向的匀强电场。已知,粒子的重力不计。求:
(1)粒子从D点运动到O点的时间;
(2)平面左侧匀强磁场的磁感应强度;
(3)粒子最终离开区域时离的距离。
   
2023-05-22更新 | 220次组卷 | 2卷引用:广西柳州高中、南宁二中2022-2023学年高三下学期5月联考理综物理试题
2023·山西·一模
解答题 | 较难(0.4) |
名校
9 . 人工核反应是利用加速器加速带电粒子与物质进行相互作用,产生多种带电的和不带电的次级粒子的过程。如图所示,加速器的核心装置由三部分组成,其中BD两端接地,中间的为电荷交换室,有很高的电势。加速器的前端安装有离子发生装置A,即粒子源;输出端安装有用于发生核反应的反应靶。离子发生装置产生质量为的负一价离子,由静止开始在加速管中加速到达高压端,进入电荷交换室电子被剥离,变成价的正离子,但速度和质量不发生改变,然后进入另一加速管中继续加速,以获得足够的速度,与反应靶进行核反应。已知电子的带电荷量为,不计所有粒子的重力及电场、磁场的边缘效应。
(1)求离子到达交换室时的速度大小;
(2)求离子在加速器中出射时的动量大小;
(3)核反应生成的各种次级粒子经过束流纯化装置挑选出具有相同速度的某一种目标次级粒子,由点垂直射入一矩形区域内,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为,双平行轨道间距为,装有计时装置的荧光屏可以沿轨道平行移动。移动,使荧光屏上的点闪光,此时记录的粒子运动时间为;继续移动,当间距为时,次级粒子在磁场中的运动时间为。求该次级粒子射入磁场的方向(与的夹角)、速度大小及其比荷。
2023-02-20更新 | 700次组卷 | 5卷引用:广西2024年1月适应性测试物理T15变式题-带电粒子在直边界磁场中运动-计算题
10 . 如图所示,在xOy坐标系的的区域内分布着沿y轴正方向的匀强电场,在的区域内分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场,MN为电场和磁场的交界线,ab为磁场的上边界。现从原点O沿x轴正方向发射出速率为、比荷为k的带正电粒子,粒子的运动轨迹恰与ab相切并返回电场。已知电场强度为,不计粒子重力。求:
(1)粒子从O点第一次穿过MN时的速度大小和水平位移的大小;
(2)磁场的磁感应强度B的大小。
2023-02-09更新 | 1727次组卷 | 18卷引用:广西钦州市第四中学2022-2023学年高二下学期2月考试物理试题
共计 平均难度:一般