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 522 道试题

1 . 如图所示,为坐标原点处的离子源,为平行轴足够长的荧光屏,的距离为左侧区域有范围足够大的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里。某时刻离子源沿平行纸面各个方向均匀地发出大量的质量为、电荷量为、速率为的正离子,不计离子受到的重力,不考虑离子之间的相互作用力。求:

(1)离子从发出到打中荧光屏的最短时间和最长时间;

(2)离子打中荧光屏的长度及范围。

2024-03-29更新 | 696次组卷 | 2卷引用:湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学2023-2024学年高二上学期1月期末物理 试题
2 . 如图所示,足够长水平挡板位于x轴,其下表面为荧光屏,接收到电子后会发光,荧光屏的同一位置接收两个电子,称为“两次发光区域”。在第四象限足够大区域有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在第三象限有垂直纸面向里、半径为L的圆形匀强磁场,磁感应强度大小为,边界与y轴相切于A。一群电子从与x轴平行的虚线处垂直虚线射入圆形磁场后均从A点进入右侧磁场,这群电子在虚线处的坐标范围为。电子电量为e、质量为m,不计电子重力及电子间的相互作用。
(1)求电子的初速度大小
(2)求落在荧光屏最右侧的电子进入圆形磁场时的x坐标;
(3)若入射电子在虚线处均匀分布,且各位置只有1个,求落在荧光屏上“两次发光区域”和“一次发光区域”的电子数之比。

2024-03-24更新 | 286次组卷 | 2卷引用:山西省运城市2023-2024学年高三上学期期末调研测试理综物理试题
3 . 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 | 426次组卷 | 22卷引用:2015-2016学年内蒙古巴市一中高二期末物理卷(普通班)
4 . 如图所示,空间直角坐标系(垂直纸面向外为z轴正方向,未画出),在xOy平面内y轴右侧有I和Ⅱ两个区域,I区域存在磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,I区域的宽度为d,II区域同时存在范围足够大的匀强电场和匀强磁场,匀强电场沿y轴负方向,场强大小为,匀强磁场沿y轴正方向,磁感应强度大小也为B,坐标原点O有一粒子源,在xOy平面内向各个方向发射质量为m、电量为的相同速率粒子,由于I和Ⅱ区域间存在特殊挡板(厚度不计),只有粒子速度与挡板垂直时才能进入Ⅱ区域,穿过挡板时速度不变,其余粒子被挡板吸收,不计粒子重力和粒子间相互作用,求:
(1)若让粒子能从原点O运动至挡板,则粒子速率至少多大;
(2)若粒子速率均为,则挡板上被粒子击中区域的y坐标取值范围;
(3)若粒子速率均为,求粒子第一次返回挡板时落点坐标。
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5 . 如图所示,空间直角坐标系Oxyz中,MN为竖直放置的两金属板构成的加速器,两板间电压为U。荧光屏Q位于Oxy平面上,虚线分界面P将金属板N、荧光屏Q间的区域分为宽度均为d的Ⅰ、Ⅱ两部分,MNPQOxy平面平行,ab连线与z轴重合。区域Ⅰ、Ⅱ内分别充满沿y轴负方向的匀强磁场和y轴正方向匀强电场,磁感应强度大小为、电场强度大小为。一质量为m、电荷量为的粒子,从M板上的a点静止释放,经加速器加速后从N板上的b孔射出,最后打在荧光屏Q上。不考虑粒子的重力,MNPQ足够大,不计MN间的边缘效应。求:
(1)粒子在b点速度大小及在磁场中做圆周运动的半径R
(2)粒子经过P分界面时到z轴的距离;
(3)粒子打到荧光屏Q上的位置,用坐标(xyz表示)。
6 . 如图所示,一个质量为、电荷量为的带负电荷的粒子,不计重力,从轴上的点以速度射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好从轴上的点垂直于轴射出第一象限。已知轴正方向成角,
(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)若只改变匀强磁场的磁感应强度的大小,求满足什么条件时,粒子不会从轴射出第一象限。

7 . 如图所示,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿轴正方向的匀强电场,已知点坐标为。一个质量为、电荷量为的带电粒子以的速度从点沿轴正方向射出,恰好从坐标原点进入匀强磁场中,不计粒子的重力。求:
(1)电场强度的大小;
(2)粒子进入第一象限的速度;
(3)粒子经磁场偏转后从轴上的点进入第二象限,则的长度。
8 . 如图,平面直角坐标系的第一象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场Ⅰ,第四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ,在第二象限内有垂直于坐标平面放置的平行金属板MNN板上表面与x轴重合,N板右端与坐标原点O对齐,板长为L,板间距离也为L。一个质量为m、带电量为的粒子,以初速度从两板正中间沿x轴正向射入。粒子恰好由M板右边缘射出进入磁场Ⅰ,粒子第一次经磁场Ⅰ偏转后以与x轴负方向成45°角进入磁场Ⅱ,此后粒子始终在y轴右侧的磁场中运动。不计粒子的重力,求:
(1)MN两板间的电压;
(2)磁场Ⅰ的磁感应强度大小;
(3)磁场Ⅱ的磁感应强度大小应满足的条件。
2024-02-27更新 | 196次组卷 | 1卷引用:1号卷·A10联盟2021-2022学年(2020级)高二下学期期末联考物理试卷
9 . 如图所示,第一象限内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外。一个质量为m、电荷量为-q的带粒子,从x轴上的P点以速度大小为v、方向与x轴夹角射入磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知,不计粒子重力。
(1)求磁感应强度的大小B
(2)求该过程中洛伦兹力对粒子的冲量大小I
(3)在x轴[0,2a]区域内,均有相同的粒子以原速度v射入磁场,不考虑粒子间的相互作用。求粒子在磁场中运动的时间范围和粒子打中y轴的区域范围。
10 . 如图甲所示,矩形为上下两部分对称磁场区域,分别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场,磁场磁感应强度大小均为边界左侧有一粒子发射器,可垂直于边界连续发射带正电的粒子,其内部结构如图乙所示。现调节发射器中速度选择器的电场和磁场的大小,当电场强度和磁感应强度大小之比为k时,发现从边界中点射入磁场的粒子,经过边界时速度方向与垂直。继续第二次调节速度选择器使射入磁场时的速度变为刚才的2.5倍,发现粒子恰好各经过上、下磁场一次从点射出。已知带电粒子比荷为,上、下两部分磁场区域高度均为d。不考虑电场、磁场边界效应和粒子重力的影响。求:
(1)第一次调节速度选择器后,其电场强度和磁感应强度大小之比k的值;
(2)对称磁场区域的长度
(3)第一次调节好速度选择器后,当粒子发射器在间上下移动时,为使射入磁场的所有粒子均能从侧射出,须调节对称磁场的磁感应强度大小,求对称磁场的磁感应强度允许的最大值;
(4)在(3)中,当取最大值,且有界磁场的水平长度足够长时,求粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比。

2024-02-22更新 | 983次组卷 | 2卷引用:山东省青岛市莱西市2023-2024学年高三上学期1月期末物理试题
共计 平均难度:一般