题目
题型:不详难度:来源:
(1)判断圆形线框内的磁场方向;
(2)若离子从C板出发,运动一段时间后又恰能回到C板出发点,求离子在磁场中运动的总时间;
(3)若改变圆形框内的磁感强度变化率k,离子可从距D板小孔为2d的点穿过E边界离开磁场,求圆形框内磁感强度的变化率k是多少?
答案
解析
试题分析:(1)圆形线框内的磁场方向垂直纸面向里(画在图上同样给分) (2分)
(2)离子在Ⅰ、Ⅱ区域内作圆周运动,半径均为R,有: ① (1分)
运动周期均为T,有: ② (1分)
解①②得: ③ (1分)
由题意知粒子运动轨迹如图(甲),离子在磁场中运动的总时间为: ④(3分)
解③④得: ⑤ (1分)
评分说明:只有③式,无①②式扣2分
(3)单匹圆形线框产生的电动势为U,由法拉第电磁感应定律得: ⑥ (1分)
离子从D板小孔射出速度为V,有动能定理得: ⑦ (1分)
解①⑥⑦得: ⑧ (1分)
离子进入磁场从E边界射出的运动轨迹有两种情况
(Ⅰ)如果离子从小孔下面离开磁场,运动轨迹与F相切,如图(乙)所示
由几何关系知:R=d ⑨ (2分)
解⑧⑨得: ⑩ (1分)
(Ⅱ)如果离子从小孔上面离开磁场,如图(丙)所示
由几何关系知: (11) (2分)
解⑧(11)得: (12) (1分)
评分说明:无⑧式,答案对不扣分,无甲乙丙图不扣分。
核心考点
试题【(18分)中心均开有小孔的金属板C、D与半径为d的圆形单匝金属线圈连接,圆形框内有垂直纸面的匀强磁场,大小随时间变化的关系为B=kt(k未知且k>0),E】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中,磁场的宽度d 应满足的条件.
(1)为了使此粒子不改变方向从狭缝S2穿出,则必须在匀强电场区域加入匀强磁场,求匀强磁场B1的大小和方向.
(2)带电粒子从S2穿出后垂直边界进入一个矩形区域,该区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,粒子运动轨迹如图所示,若射入点与射出点间的距离为L,求该区域的磁感应强度B2的大小.
(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;
(2)求磁分析器中磁感应强度B的大小;
(3)现将离子换成质量为4m ,电荷量仍为q的另一种正离子,其它条件不变.磁分析器空间足够大,离子不会从圆弧边界射出,收集器的位置可以沿水平方向左右移动,要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器,求收集器水平移动的距离.
⑴磁感应强度大小B;
⑵粒子从O点运动到M点经历的时间;
⑶若图中电场方向改为竖直向下,场强大小未知,匀强磁场的磁感应强度变为原来的4倍,当粒子从O点以水平速度v0射入电场,从PN的中点进入磁场,从N点射出磁场,求带电粒子的初速度v0。
(1)中间场区的宽度d;
(2)粒子从a点到b点所经历的时间;
(3)当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离。
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