组卷网 > 知识点选题 > 根据粒子运动确定磁场区域的范围
更多: | 只看新题 精选材料新、考法新、题型新的试题
解析
| 共计 13 道试题
1 . 如图所示xOy坐标系的第一象限内y轴与直线y=xx≥0)之间的部分区域内存在垂直纸面向里的磁感应强度B=0.5T的有界匀强磁场。从y轴上的A沿x轴正方向射出许多速率不同的相同带正电的粒子。已知粒子速率范围为0<v≤102m/s。且最大速率的粒子恰好不从磁场右边界穿出。不计粒子的重力及电荷间相互作用力。下列说法正确的是(  )
A.所有粒子在磁场中运动的时间相同
B.粒子的比荷为
C.磁场区域的最小面积为
D.粒子从直线y=x处运动时间射出磁场
2021-01-16更新 | 725次组卷 | 2卷引用:2021届华大新高考联盟高三上学期1月教学质量测评理综物理试题
2 . 如图所示,在纸面内存在一垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,其半径为r1=1.0m。圆心O处有一粒子源,可以在平面内向各个方向发射速度为v0 =1.0×106m/s的α粒子(即氦核),其电量为q =+3.2×10-19C,质量取m =6.4×10-27kg。现以O点为原点,建立x坐标轴,其中沿与x轴成角发射的粒子A,恰好沿 x 轴正向射出圆形磁场区域。求:
(1)α粒子在圆形磁场区域内运动的轨迹半径R1及该磁场的磁感应强度大小B1
(2)若在该圆形磁场区域外存在另一垂直纸面向外的匀强磁场(范围足够大),其磁感应强度大小B2 = 0.5B1,请确定粒子A从原点O 发射至返回原点O且速度方向与出发时方向相同所经历的时间t
(3)在(2)中引入的匀强磁场B2,若有一个以 O 点为圆心的圆形外边界,为保证所有粒子源发射的α粒子均能回到O点,则磁场B2的外边界半径r2至少需多大。
2021-03-17更新 | 909次组卷 | 5卷引用:2021届江苏省南京市六合高级中学高三下学期高考模拟物理试题
3 . 如图所示,在直角坐标系xOy中,位于坐标轴上的MNP三点到坐标原点O的距离均为r,在第二象限内以O1(-rr)为圆心,r为半径的圆形区域内,分布着方向垂直xOy平面向外的匀强磁场;现从M点平行xOy平面沿不同方向同时向磁场区域发射速率均为v的相同粒子,其中沿MO1方向射入的粒子恰好从P点进入第一象限,为了使M点射入磁场的粒子均汇聚于N点,在第一象限内,以适当的过P点的曲线为边界(图中未画出,且电场边界曲线与磁场边界曲线不同),边界之外的区域加上平行于y轴负方向的匀强电场或垂直xOy平面的匀强磁场,不考虑粒子间的相互作用及其重力,下列说法正确的是(  )
A.若OPM之外的区域加的是磁场,则所加磁场的最小面积为
B.若OPM之外的区域加的是电场,粒子到达N点时的速度最大为
C.若OPM之外的区域加的是电场,粒子到达N点时的速度方向不可能与x轴成45°
D.若OPM之外的区域加的是电场,则边界PN曲线的方程为
2009·福建·高考真题
真题 名校
4 . 图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×103T,在X轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口,在Y上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q,不记其重力。
(1)求上述粒子的比荷
(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场;
(3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画出该矩形。
智能选题,一键自动生成优质试卷~
5 . 如图所示,在竖直平面内,第二象限存在方向竖直向下的匀强电场(未画出),第一象限内某区域存在一边界为矩形、磁感应强度B0=0.1 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场(未画出),A(m,0)处在磁场的边界上,现有比荷=108 C/kg的离子束在纸面内沿与x轴正方向成θ=60°角的方向从A点射入磁场,初速度范围为×106 m/s≤v0≤106 m/s,所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴正半轴,进入电场区域。x轴负半轴上放置长为L的荧光屏MN,取π2=10,不计离子重力和离子间的相互作用。
(1)求矩形磁场区域的最小面积和y轴上有离子穿过的区域长度;
(2)若速度最小的离子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等,求电场强度E的大小(结果可用分数表示);
(3)在第(2)问的条件下,欲使所有离子均能打在荧光屏MN上,求荧光屏的最小长度及M点的坐标。
6 . 一个复杂合运动可看成几个简单分运动同时进行,比如将平抛运动分解成一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动。这种思想方法可应用于轻核聚变磁约束问题,其原理简化如图,在A端截面发射一半径为R的圆柱形粒子束,理想状态所有粒子的速度均沿轴线方向,但实际在A端沿轴线注入粒子时由于技术原因,部分粒子的速度方向并没有沿轴线方向,而是与轴线成一定的夹角θ,致使部分粒子将渐渐远离。为解决此问题,可加与圆柱形同轴的圆柱形匀强磁场,将所有粒子都约束在磁场范围内已知匀强磁场的磁感应强度为B,带电粒子的质量为m,电荷量为e,速度偏离轴线方向的角度θ不大于6°,且满足速度方向偏离轴线θ时,速度大小为,不考虑粒子的重力以及粒子间相互作用。则(tan6°≈0.1):
(1)速度方向发生偏差的粒子可以看成是沿圆柱轴线和圆柱截面上的哪两种运动合成;
(2)圆柱形磁场的半径至少为多大;
(3)带电粒子到达荧光屏时可使荧光屏发光,若在距离粒子入射端的地方放置一足够大的荧光屏,则荧光屏上的亮斑面积多大。
7 . 一除尘装置的截面图如图所示,平行正对的塑料平板的长度均为,两板的间距为,其中轴线与平面坐标系的轴共线,轴垂直于板并紧靠板右端。大量均匀分布的带电尘埃以沿轴正方向大小为的速度进入两板间,每颗尘埃的质量均为、电荷量均为。当两板间存在垂直纸面向外的匀强磁场,挨着板左侧射入的尘埃恰好落到板的最右侧。若要把尘埃全部收集到位于处的容器中,需撤去塑料板间的磁场,同时在轴右侧某圆形区域内加一垂直于纸面向外的匀强磁场。尘埃进入圆形区域的磁场后一直在磁场中运动,直到进入容器中、尘埃受到的重力、尘埃间的相互作用均不计,取。求:
(1)两塑料板间的匀强磁场的磁感应强度的大小
(2)轴右侧所加圆形匀强磁场区域的最小半径及其圆心坐标;
(3)最小半径的圆形磁场的磁感应强度的大小及沿轴射入的尘埃在该磁场中运动的时间。
8 . 如图所示,半径为的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度,一个比荷为的带正电的粒子从圆形磁场边界上的A点以的速度垂直直径射入磁场,恰好从点射出,且,下列选项正确的是(  )
A.带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为1cm
B.带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心一定在圆形磁场的边界上
C.若带电粒子改为从圆形磁场边界上的点以相同的速度入射,一定从点射出
D.若要实现带电粒子从A点入射,从点出射,则该圆形磁场的最小面积为3π×10−4m2
2021-03-07更新 | 885次组卷 | 10卷引用:安徽省各地2018-2020年高考物理模拟试题分类(9)——磁场
20-21高三上·广东·阶段练习
9 . 如图所示,半径为的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小,圆形磁场边界上有ACN三点,一个比荷为2×106C/kg、带正电的粒子(粒子重力可忽略不计),从A点以的速度垂直于直径MN射入磁场,恰好从N点射出,且,则(  )
A.带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为1cm
B.带电粒子在磁场中运动的轨迹圆心一定不在圆形磁场的边界上
C.若带电粒子改为在圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射,则粒子一定从N点射出
D.若要实现带电粒子从A点以原速度v0入射、从N点出射,则该圆形磁场的最小面积为
2015·湖北襄阳·一模
名校
10 . 如图甲,真空中竖直放置两块相距为d的平行金属板PQ,两板间加上如图乙最大值为U0的周期性变化的电压,在Q板右侧某个区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场。在紧靠P板处有一粒子源A,自t=0开始连续释放初速不计的粒子,经一段时间从Q板小孔O射入磁场,然后射出磁场,射出时所有粒子的速度方向均竖直向上。已知电场变化周期,粒子质量为m,电荷量为+q,不计粒子重力及相互间的作用力。求:
(1)t=0时刻释放的粒子在PQ间运动的时间;
(2)粒子射入磁场时的最大速率和最小速率;
(3)有界磁场区域的最小面积。

2016-12-08更新 | 855次组卷 | 5卷引用:《2021届高考物理三轮强化》—带电粒子运动
共计 平均难度:一般