题目
题型:不详难度:来源:
如图,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B.现有一质量为m、电量为q的带电粒子,在x轴上到原点的距离为x0的P点,以平行于y轴的初速度射入此磁场,在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场.不计重力的影响.由这些条件可知( )
A.能确定粒子通过y轴时的位置 |
B.能确定粒子速度的大小 |
C.能确定粒子在磁场中运动所经历的时间 |
D.以上三个判断都不对 |
答案
由题意可知,带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,可知离开磁场通过y轴时的位置的位置为y=x0;
并得到运动的半径为R=x0,由半径公式R=
mv0 |
qB |
qBx0 |
m |
带电粒子是垂直于y轴离开磁场的,顾可知带电粒子在磁场中运动了
1 |
4 |
1 |
4 |
2πm |
qB |
πm |
2qB |
故选:ABC
核心考点
试题【如图,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B.现有一质量为m、电量为q的带电粒子,在x轴上到原点的距离为x0的】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图a所示,水平直线MN下方有竖直向下的匀强电场,现将一重力不计、比荷
=106C/kg的负电荷于电场中的.点由静止释放,经过
×10-5s后电荷以v0=1.5X104m/sS的速度通过MN进人其上方的均匀磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化.图中以垂直纸面向里为正,电荷通过MN时为t=0时刻.求:
(1)匀强电场的电场强度E及O点与直线MN之间的距离;
(2)如果在O点正右方d=68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板的时间.
q |
m |
π |
15 |
(1)匀强电场的电场强度E及O点与直线MN之间的距离;
(2)如果在O点正右方d=68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板的时间.
如图所示,y轴右方有方向垂直于纸面的匀强磁场,一个质量为m,电量为q的质子,以速度v水平向右通过x轴上的A点,最后从y轴上的M点射出磁场,已知,M点到坐标原点O的距离为L,质子射出磁场时的速度方向与y轴负方向的夹角为30°,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向.
(2)在适当的时候,在y轴右方再加一个匀强电场,就可以使质子最终能沿y轴正方向做匀速直线运动,若从质子经过A点开始计时,再经过多长时间加上这个匀强电场?其电场强度是多少?方向如何?
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向.
(2)在适当的时候,在y轴右方再加一个匀强电场,就可以使质子最终能沿y轴正方向做匀速直线运动,若从质子经过A点开始计时,再经过多长时间加上这个匀强电场?其电场强度是多少?方向如何?
如图所示,在平面直角坐标系xOy平面内存在着方向相反的两个匀强磁场区域,其中圆心在坐标原点、半径为R的圆形区域Ⅰ内磁场方向垂直于xOy平面向里,第一象限和第四象限的圆形区域外(区域Ⅱ)的磁场方向垂直于xOy平面向外,MN为与x轴垂直且与y轴相距2.5R的一条直线,现有一质量为m、电荷量为+q的带电粒子,经过加速电压为U的加速电场加速后,从坐标为(-R,0)的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ,并从横坐标为0.5R处的P点进入区域Ⅱ.已知粒子第一次经过直线MN和第二次经过直线MN时的速度方向恰好相反,不计粒子重力,求:
(1)粒子进入圆形区域Ⅰ时的运动速度v的大小;
(2)区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B1、B2的大小;
(3)粒子从A点开始到第二次经过直线MN的过程中运动的总时间t.
(1)粒子进入圆形区域Ⅰ时的运动速度v的大小;
(2)区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B1、B2的大小;
(3)粒子从A点开始到第二次经过直线MN的过程中运动的总时间t.
如图1所示的装置是由加速器、电场偏转器和磁场偏转器构成.加速器两板a、b间加图2所示变化电压uab,水平放置的电场偏转器两板间加恒定电压U0,极板长度为l,板间距离为d,磁场偏转器中分布着垂直纸面向里的左右有界、上下无界的匀强磁场B,磁场的宽度为D.许多质量为m、带电量为+q的粒子从静止开始,经过加速器加速后从与电场偏转器上板距离为
的位置水平射入.已知:U0=1000V,B=
T,粒子的比荷
=8×107C/kg,粒子在加速器中运动时间远小于Uab的周期,粒子经电场偏转后沿竖直方向的位移为y,速度方向与水平方向的夹角为θ,y与tanθ的关系图象如图3所示.不考虑粒子受到的重力.
(1)求电场偏转器极板间距离d和极板长度l;
(2)为使从电场偏转器下极板边缘飞出的粒子不从磁场区域右侧飞出,求磁场宽度D的最小值,并求出该粒子在两个偏转器中运动的总时间;
(3)求哪些时刻进入加速器的粒子能够进入磁场区域.
2d |
3 |
| ||
6 |
q |
m |
(1)求电场偏转器极板间距离d和极板长度l;
(2)为使从电场偏转器下极板边缘飞出的粒子不从磁场区域右侧飞出,求磁场宽度D的最小值,并求出该粒子在两个偏转器中运动的总时间;
(3)求哪些时刻进入加速器的粒子能够进入磁场区域.
如图所示,在xOy平面内的第一象限内存在沿Y轴正方向的匀强电场,在第四象限存在有界的磁场,磁感应强度B=9.0×10-3T,有一质量为m=9.0×10-31kg,电量为e=1.6×10-19C的电子以v0=2.0×107m/s的速度从Y轴的p点(0,2.5
cm)沿X轴正方向射入第一象限,偏转后从X轴的Q点射入第四象限,方向与X轴成60°角,在磁场中偏转后又回到Q点,方向与X轴也成60°角.不计电子重力,求:
(1)OQ之间的距离及电子通过Q点的速度大小.
(2)若在第四象限内的磁场的边界为直线边界,即在虚线Y=Y0的下方有磁场,如图中所示.求Y0的坐标.
(3)若在第四象限内的磁场为圆形边界的磁场,圆形边界的磁场的圆心坐标的范围.
3 |
(1)OQ之间的距离及电子通过Q点的速度大小.
(2)若在第四象限内的磁场的边界为直线边界,即在虚线Y=Y0的下方有磁场,如图中所示.求Y0的坐标.
(3)若在第四象限内的磁场为圆形边界的磁场,圆形边界的磁场的圆心坐标的范围.
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