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题目
题型:0107 模拟题难度:来源:
如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B。折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的两点,AP=AQ=L。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出,不计微粒的重力。求:
(1)若在P、Q间加一与磁场方向垂直的匀强电场,能使速度为v0射出的微粒沿PQ直线运动到Q点,则场强为多大?
(2)撤去电场,为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度v应满足什么条件?
(3)求第(2)中微粒从P点到达Q点所用的时间。
答案
解:(1)由电场力与洛伦兹力平衡得:qE=qv0B
得:E=v0B
(2)根据运动的对称性,微粒能从P点到达Q点,应满足
其中x为每次偏转圆弧对应的弦长,偏转圆弧对应的圆心角为
设圆弧的半径为R,则有2R2=x2,可得:

由①②③式得:,n=1、2、3、……
(3)当n取奇数时,微粒从P到Q过程中圆心角的总和为
,其中n=1、3、 5、……
当n取偶数时,微粒从P到Q过程中圆心角的总和为
,其中n=2、4、6、……
核心考点
试题【如图所示,空间某平面内有一条折线是磁场的分界线,在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小都为B。折线的顶角∠A=90°,P、Q是折线上的】;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
如图所示,圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场,这些质子在磁场中
[     ]
A.运动时间越长,其轨迹对应的圆心角越大
B.运动时间越长,其轨迹越长
C.运动时间越短,射出磁场区域时速度越小
D.运动时间越短,射出磁场区域时速度的偏向角越小
题型:0107 模拟题难度:| 查看答案
如图是计算机模拟出的一种宇宙空间的情境,在此宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区域,以MN为界,上部分匀强磁场的磁感强度为B1,下部分的匀强磁场的磁感强度为B2,B1=2B2=2B0,方向相同,且磁场区域足够大。在距离界线为h的P点有一宇航员处于静止状态,宇航员以平行于界线的速度抛出一质量为m、带电量-q的小球,发现球在界线处速度方向与界线成60°角,进入下部分磁场。然后当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q点时,刚好又接住球而静止,求:
(1)电荷在磁感应强度为B1、B2的磁场中的半径分别为多少, 并求出粒子在磁场中速度大小?
(2)PQ间距离是多大?
(3)电荷从P点到Q点的时间?
题型:0107 模拟题难度:| 查看答案
如图所示,在x轴上方存在磁感应强度为B的匀强磁场,一个电子(质量为m,电荷量为q)从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中,速度方向与x轴的夹角为45°并与磁场方向垂直.电子在磁场中运动一段时间后,从x轴上的P点射出磁场。则
[     ]
A.电了在磁场中运动的时间为
B.电子在磁场中运动的时间为
C.OP两点间的距离为
D.OP两点间的距离为
题型:0107 模拟题难度:| 查看答案
如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,两板间距离为,PQ板带正电,MN板带负电,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v。从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场。不计粒子重力。求:
(1)两金属板间所加电场的场强大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。

题型:0115 模拟题难度:| 查看答案
在真空中,半径为r的圆形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在此区域外围空间有垂直于纸面向内的大小也为B的磁场,一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外,以速度v0进入外围磁场,已知带电粒子质量m=2×10-10 kg,带电量q=5×10-6 C,不计重力,磁感应强度B=1T。粒子运动速度v0=5×103 m/s,圆形区域半径r=0.2 m,求粒子第一次回到P点所需时间。
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