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
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1 . 如图所示,水平虚线是磁场的边界线,虚线上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,OP是边界线上的相距为L的两点,Q是磁场中的一点,PQ两点相距PQ两点的连线与边界线垂直。一质量为m、电荷量为e的电子以速度大小O点沿与边界线有一定夹角的方向向左上方射入磁场,电子经磁场偏转后经过Q点,且Q点是电子在磁场运动过程中距离出发点O最远的一点,电子的重力忽略不计。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)若有两个电子同时以速度O点以不同的角度射入磁场,都能经过P点,忽略两电子间的相互作用力,求这两个电子到达P点的时间差。
2022-12-24更新 | 328次组卷 | 1卷引用:河南省湘豫名校联考2022-2023学年高三上学期12月期末摸底考试物理试题
2 . 如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板右方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为、质量为m的粒子,由静止开始从负极板出发,经电场加速后射出,并以进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响,求:
(1)粒子离开电场时的速度;
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R
(3)粒子磁场中运动所用的时间。
3 . 如图所示,在水平轴x上方空间存在磁感应强度B=0. 01T、方向垂直纸面向外的匀强磁场,x轴上a处的粒子源持续将大量的正离子垂直射入磁场. 离子的比荷C/kg,速度大小,方向与竖直方向夹角θ分布在0~53°范围内,且在这范围内均匀分布。离子经过磁场偏转后只从x轴上c点的右侧(含c点)射出磁场,已知ac两点关于y轴对称,不计离子的重力及离子间的相互作用,sin53°=0. 8,cos53°=0. 6。
(1)求从c点射出磁场的离子在磁场中运动的时间t
(2)长度的接收器MN放在x轴上不同位置单位时间接收的离子数不同,求接收器单位时间接收的离子数最多时N端的坐标及接收的离子数占发射总离子数的百分比
(3)在以y轴为中心的某区域内再附加另一个磁感应强度的匀强磁场,可使得所有从a处进入磁场的离子经磁场偏转后都能从x轴上c点射出,且离子射出磁场的方向与不加附加磁场时射出方向相同,求附加磁场的方向和附加磁场沿x轴方向的宽度d与射入角θ的关系。
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OP=15 cm,(粒子重力不计,sin 37°=0. 6,cos 37°=0. 8),求:
(1)带电粒子到达P 点时速度v 的大小;
(2)若磁感应强度B=2. 0 T,粒子从x 轴上的Q 点离开磁场,求OQ 的距离;
(3)若粒子不能进入x 轴上方,求磁感应强度B′满足的条件。
5 . 电子自静止开始经电压为U的M,N板间的电场加速后从A 点垂直于磁场边界射入宽度为d、方向垂直纸面向里的匀强磁场中做匀速圆周运动,电子离开磁场时的速度方向与水平方向的夹角30°,如图所示。(已知电子的质量为m,电量为e)。求:
(1)电子进入磁场时的速度大小;
(2)求磁感应强度大小及电子在磁场中运动的时间。
(3)若改变磁场的大小,让电子恰好不从磁场右边界飞出,求此时的磁感应强度大小。
6 . 如图所示,直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场,经t1时间从b点离开磁场。之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从ab连线的中点c离开磁场,则为(  )
A.3B.2C.D.
2022-12-18更新 | 2119次组卷 | 58卷引用:2022届四川省泸州市泸县高三上学期期末联考理综物理试题
7 . 如图所示,一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中,穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=60°.求:
(1)匀速圆周运动的半径;
(2)电子的质量;
(3)穿越磁场的时间。
8 . 如图所示,边长为L的等边三角形ACD为两有界匀强磁场的理想边界,三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,三角形区域外(含边界)的磁场(范围足够大)方向垂直纸面向里,磁感应强度大小也为B。把粒子源放在顶点A处,它将沿的角平分线方向发射质量为m、电荷量为q、初速度为的带电粒子(不计重力),粒子恰能运动到C点。关于粒子从A点运动到C点的过程,下列说法正确的是(       
A.若粒子带负电,则初速度一定为
B.若粒子带负电,则粒子运动的时间可能是
C.若粒子带正电,且初速度,则粒子运动到C点的时间为
D.若初速度,则粒子一定带负电
9 . 如图所示,在理想的虚线边界内有范围足够大的匀强磁场,abcd段水平,bcde段竖直,且.在纸面内大量质子从a点垂直于ab以不同速率射入磁场,不计质子间的相互作用力和重力,则从边界de垂直射出的质子与在磁场中运动时间最长的质子的速率之比为(       
A.3:2B.36:13C.9:4D.36:17
10 . 如图所示为一种带电粒子电磁分析器原理图。在xOy平面的第二象限存在垂直平面向外,磁感应强度大小为B的匀强磁场,第三象限有一离子源C飘出质量为m、电荷量为q、初速度为0的一束正离子,这束离子经电势差为的电场加速后,从小孔A垂直x轴射入磁场区域,小孔AO点的距离为,在x轴正向放置足够长的探测板;t时间内共有N个离子打到探测板上。不考虑离子重力和离子间的相互作用。
(1)求离子从小孔A射入磁场后打到板上的M的坐标;
(2)若离子与挡板发生弹性碰撞,则探测板受到的平均冲击力为多少?
(3)若离子源C能飘出两种质量分别为2mm、电荷量均为+q的甲、乙两种离子,离子从静止开始经如图所示的电压为U的加速电场加速后都能通过A垂直磁场射入磁场区域,如图乙所示现在y轴上放置照相底片,若加速电压在()到()之间波动,要使甲、乙两种离子在底片上没有交叠,求U的比值要满足什么条件?
(4)在x轴正向铺设足够长的光滑绝缘板,如图丙所示。离子打到板上后垂直板方向的碰后速度总是碰前该方向上速度的0.6倍,平行板方向上分速度不变,在板上M点的右边有边界平行于y轴的宽为d的有界磁场磁感应强度也为B,磁场竖直方向足够长,若要求离子在磁场中与板碰撞3次后(M点除外)水平离开磁场右边界,则磁场宽度d应满足什么条件?
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