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题目
题型:江苏专项题难度:来源:
在直径为d的圆形区域内存在着均匀磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于纸面向外。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,从磁场区域的一条直径AC上的A点沿纸面射入磁场,其速度方向与AC成角,如图所示,若此粒子在磁场区域运动过程中速度的方向改变了120°,粒子的重力忽略不计,求:
(1)该粒子在磁场区域内运动所用的时间t;
(2)该粒子射入时的速度大小v。
答案

解:(1)粒子在磁场区域内运动的周期
所用的时间
(2)粒子运动轨迹如图所示,∠AO"D=120°,AD=dcos30°
粒子轨迹半径
根据得速度

核心考点
试题【在直径为d的圆形区域内存在着均匀磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于纸面向外。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,从磁场区域的一条直径AC上的A点沿纸面射入磁场】;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,有三个宽度均为d的区域I、Ⅱ、Ⅲ;在区域I和Ⅲ内分别为方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(虚线为磁场边界面,并不表示障碍物),区域I磁感应强度大小为B,某种带正电的粒子,从孔O1以大小不同的速度沿图示与aa"夹角α=30°的方向进入磁场(不计重力),已知速度为v0和2v0时,粒子在区域I内的运动时间相同,均为t0;速度为v时粒子在区域I内的运时间为。求:
(1)粒子的比荷和区域I的宽度d;
(2)若区域Ⅲ磁感应强度大小也为B,速度为v的粒子打到边界cc"上的位置P点到O2点的距离;
(3)若在图中区域Ⅱ中O1O2上方加竖直向下的匀强电场,O1O2下方对称加竖直向上的匀强电场,场强大小相等,使速度为v的粒子每次均垂直穿过I、Ⅱ、Ⅲ区域的边界面并能回到O1点,则所加电场场强和区域Ⅲ磁感应强度大小为多大?并求出粒子在场中运动的总时间。
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某一空间存在着磁感应强度为B且大小不变、方向随时间t做周期性变化的匀强磁场(如图甲所示),规定垂直纸面向里的磁场方向为正。为了使静止于该磁场中的带正电的粒子能按a→b→c→d→e→f的顺序做横“∞”字曲线运动(即如图乙所示的轨迹),下列办法可行的是(粒子只受磁场力的作用,其他力不计)
[     ]
A.若粒子的初始位置在a处,在t=时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度
B.若粒子的初始位置在f处,在t=时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度
C.若粒子的初始位置在e处,在t=T时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度
D.若粒子的初始位置在b处,在t=时给粒子一个沿切线方向竖直向上的初速度
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如图所示,以O为原点建立平面直角坐标系Oxy,沿y轴放置一平面荧光屏,在y>0,0<x<0.5m的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小B=0.5T。在原点O放一个开有小孔粒子源,粒子源能同时放出比荷为q/m =4.0×106kg/C的不同速率的正离子束,沿与x轴成30°角从小孔射入磁场,最后打在荧光屏上,使荧光屏发亮。入射正离子束的速率在0到最大值vm=2.0×106m/s的范围内,不计离子之间的相互作用,也不计离子的重力。
(1)求离子打到荧光屏上的范围。
(2)若在某时刻(设为t=0时刻)沿与x轴成30°角方向射入各种速率的正离子,求经过s时这些离子所在位置构成的曲线方程。
(3)实际上,从O点射入的正离子束有一定的宽度,设正离子将在与x轴成30°~60°角内进入磁场。则某时刻(设为t=0时刻)在这一宽度内向各个方向射入各种速率的离子,求经过s时这些离子可能出现的区域面积。
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如图甲所示,在一水平放置的隔板MN的上方,存在一磁感应强度为B=0.332T的匀强磁场,磁场方向如图所示。O为隔板上的一个小孔,通过小孔O可以沿不同方向向磁场区域发射速率均为的带电粒子,粒子的电荷量为,质量为,设所有射入磁场的粒子都在垂直于磁场的同一平面内运动,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。(计算结果均保留两位有效数字)
(1)求粒子在磁场中运动的半径r和周期T;
(2)P点为隔板上的一点,距O点距离为0.2m,某粒子进入磁场后恰好打在P点,求该粒子在磁场中可能的运动时间;
(3)求所有从O点射入磁场的带电粒子在磁场中可能经过的区域的面积;
(4)若有两个粒子先后相差T的时间射入磁场,且两粒子恰好在磁场中某点Q(图中未画出)相遇,求Q点与0之间的距离。
题型:0113 模拟题难度:| 查看答案
两个电荷量分别为q和-q的带电粒子分别以速度和射入匀强磁场,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,磁场宽度为d,两粒子同时由A点出发,同时到达B点,如图所示,则
[      ]
A.a粒子带正电,b粒子带负电
B.两粒子轨道半径之比
C.两粒子质量之比为
D.两粒子的速度之比
题型:0114 模拟题难度:| 查看答案
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