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题目
题型:珠海一模难度:来源:
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m=5.0×10-8kg、电量为q=1.0×10-6C的带电粒子,从静止开始经U0=10V的电压加速后,从P点沿图示方向进入磁场,已知OP=30cm,(粒子重力不计,sin37°=0.6,cos37°=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=2.0T,粒子从x轴上的Q点离开磁场,求QO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.魔方格
答案
(1)对带电粒子的加速过程,由
动能定理qU=
1
2
mv2

魔方格

代入数据得:v=20m/s
(2)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,
有:qvB=
mv2
R

R=
mv
qB

代入数据得:R=0.50m
OP
cos53°
=0.50m    
故圆心一定在x轴上,轨迹如图所示.
由几何关系可知:OQ=R+Rsin53°
魔方格

故OQ=0.90m               
(3)带电粒子不从x轴射出(如图),
由几何关系得:OP>R"+R"cos53°①
             R′=
mv
qB′

由①②并代入数据得:B">
16
3
T
=5.33T  
答:(1)带电粒子到达P点时速度v的大小20m/s;
(2)若磁感应强度B=2.0T,粒子从x轴上的Q点离开磁场,则QO的距离0.9m;
(3)若粒子不能进入x轴上方,则磁感应强度B"满足大于5.33T条件.
核心考点
试题【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m=5.0×10-8kg、电量为q=1.0×10-6C的带电粒子,从静止开始经U0=】;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
如图所示,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,ab间的电场强度为E,今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变成水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域,bc宽度也为d,所加电场大小为E,方向竖直向上,磁感应强度方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小等于
E
v0
,重力加速度为g,则下列关于粒子运动的有关说法中正确的是(  )
A.粒子在ab区域中做匀变速运动,运动时间为
v0
g
B.粒子在bc区域中做匀速圆周运动,圆周半径r=2d
C.粒子在bc区域中做匀速圆周运动,运动时间为
πd
6v0
D.粒子在ab、bc区域中运动的总时间为
(π+6)d
3v0
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界,是一个半径为r的圆,圆心O1在x轴上,OO1距离等于圆的半径.虚线MN平行于x轴且与圆相切于P点,在MN的上方是正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度的大小为E,方向沿x轴的负方向,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.有-群相同的正粒子,以相同的速率,在纸面内沿不同方向从原点O射入第I象限,粒子的速度方向在与x轴成θ=30°角的范围内,其中沿x轴正方向进入磁场的粒子经过P点射入MN后,恰好在正交的电磁场中做直线运动.粒子的质量为m.电荷量为q(不计粒子的重力).求:
(1)粒子的初速率;
(2)圆形有界磁场的磁感应强度:
(3)若只撤去虚线MN上面的磁场B,这些粒子经过y轴的坐标范围.魔方格
题型:和平区一模难度:| 查看答案
如图1,在xoy 平面内有垂直纸面的有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,其中0<x<a区域内磁场方向垂直xoy 平面向里,a<x区域内磁场方向垂直xoy 平面向外,x<0区域内无磁场.一个带正电q、质量为m 的粒子(粒子重力不计)在坐标原点处,以某一初速度沿x轴正方向射入磁场.

魔方格

(1)求要使粒子能进入第二个磁场,初速度要满足的条件;
(2)粒子初速度改为v1,要使粒子经过两个磁场后沿x轴负方向经过O点,求图中磁场分界线(图中虚线)的横坐标值为多少?要在图2中画出轨迹图.
(3)在第二问的情况下,要使带电粒子第二次回到O点,且回到O点时的速度方向沿x轴正方向,请在x<0内设计符合要求的磁场,在图2上标明磁场的方向、磁感应强度的大小和边界的坐标?
(4)若粒子在第一个磁场中作圆周运动的轨迹半径为R=


2
a
,求粒子在磁场中的轨迹与x 轴的交点坐标.
题型:浙江模拟难度:| 查看答案
如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60T,磁场内有一块平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离l=16cm处,有一个点状的α放射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是v=3.0×106m/s,已知α粒子的电荷与质量之比
题型:广东难度:| 查看答案
题型:南开区一模难度:| 查看答案
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q
m
如图甲所示的控制电子运动装置由偏转电场、偏转磁场组成.偏转电场处在加有电压U、相距为d的两块水平平行放置的导体板之间,匀强磁场水平宽度一定,竖直长度足够大,其紧靠偏转电场的右边.大量电子以相同初速度连续不断地沿两板正中间虚线的方向向右射入导体板之间.当两板间没有加电压时,这些电子通过两板之间的时间为2t0;当两板间加上图乙所示的电压U时,所有电子均能通过电场、穿过磁场,最后打在竖直放置的荧光屏上.已知电子的质量为m、电荷量为e,不计电子的重力及电子间的相互作用,电压U的最大值为U0,磁场的磁感应强度大小为B、方向水平且垂直纸面向里.
(1)如果电子在t=t0时刻进入两板间,求它离开偏转电场时竖直分位移的大小.
魔方格

(2)要使电子在t=0时刻进入电场并能最终垂直打在荧光屏上,匀强磁场的水平宽度l为多少?
(3)在满足第(2)问的情况下,打在荧光屏上的电子束的宽度为多少?