双边有界磁场 知识点题库

如图所示,匀强磁场的边界为平行四边形ABCD,其中AC边与对角线BC垂直,一束电子以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场,不计电子的重力和电子之间的相互作用,关于粒子在磁场中运动的情况,下列说法中正确的是()

A . 入射速度越大的粒子,其运动时间越长 B . 入射速度越大的粒子,其运动轨迹越长 C . 从AB边出射的粒子的运动时间都相等 D . 从AC边出射的粒子的运动时间都相等
带电粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动,现欲缩短其旋转周期,可行的方案是(   )

A . 减小粒子的入射速率 B . 减小磁感应强度 C . 增大粒子的入射速率 D . 增大磁感应强度
质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道半径分别为RpRα , 周期分别为TpTα , 下列选项正确的是(  )

A . Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶2 B . Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶1 C . Rp∶Rα=1∶1,Tp∶Tα=1∶2 D . Rp∶Rα=1∶2,Tp∶Tα=1∶1
下图是等离子体发电机示意图,平行金属板间匀强磁场的磁感应强度 B=0.5T,两板间距离为0.2m , 要使输出电压为220V,则等离子体垂直射入磁场的速度v0=m/s,a是发电机的极。 (发电机内阻不计)

如图所示,一束电子流,通过一个横截面是矩形的匀强磁场区域,磁感应强度为B,速度方向与磁感线垂直.且平行于矩形空间的其中一边,矩形空间边长为 a和a电子刚好从矩形的相对的两个顶点间通过,(电子电量为e,质量为m)求:

  1. (1) 轨迹的半径为多大?

  2. (2) 电子流的速度多大?

  3. (3) 电子在磁场中的飞行时间?

质量为m、电荷量为q的带负电粒子自静止开始释放,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L,如图所示.已知M、N两板间的电压为U,粒子的重力不计.求:

  1. (1) 带电粒子经加速电场加速后速度大小;

  2. (2) 带电粒子在磁场中运动的轨道半径;

  3. (3) 匀强磁场的磁感应强度B.

如图所示,平行板电容器两极板间电压为U,两板正着开有小孔S1、S2 , S2右侧存在一上下无界、宽度为d的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场右边界与电容器极板平行.整个装置处于真空中,现从S1处引入一个初速度为零、质量为m、电荷量为e的电子,电子经电场加速后从S2孔进入磁场,且刚好未能从磁场右边界射出,不计电子重力,求:

  1. (1) 电子经电场进入磁场时的速度大小v;

  2. (2) 匀强磁场的磁感应强度的大小B.

如图所示,区域Ⅰ、Ⅲ内存在垂直纸面向外的匀强磁场,区域Ⅲ内磁场的磁感应强度B,宽为1.5d,区域Ⅰ中磁场的磁感应强度B1未知,区域Ⅱ时无场区,宽为d.一个质量为m,电荷量为q的带正电粒子从磁场边界上的A点与边界成θ=60°角垂直射入区域Ⅰ的磁场,粒子恰好不从区域Ⅲ的右边界穿出且刚好能回到A点,粒子重力不计,求:

  1. (1) 区域Ⅰ中磁场的磁感应强B

  2. (2) 区域Ⅰ磁场的最小宽度L;

  3. (3) 粒子从离开A点到第一次回到A点的时间t.

如图所示,在空间中存在垂直纸面向外,宽度为d的有界匀强磁场.一质量为m、带电荷量为q的粒子自下边界的P点处以速度v沿与下边界成θ=30°角的方向垂直射入磁场,恰能垂直于上边界射出,不计粒子重力,题中d、m、q、v均为已知量.则

  1. (1) 粒子带何种电荷?

  2. (2) 磁场磁感应强度为多少?

如图所示,真空中四个相同的矩形匀强磁场区域,高为4d , 宽为d , 中间两个磁场区域间隔为2d , 中轴线与磁场区域两侧相交于OO′点,各区域磁感应强度大小相等.某粒子质量为m、电荷量为+q , 从O沿轴线射入磁场.当入射速度为v0时,粒子从O上方 处射出磁场.取sin53°=0.8,cos53°=0.6.

  1. (1) 求磁感应强度大小B
  2. (2) 入射速度为5v0时,求粒子从O运动到O′的时间t
  3. (3) 入射速度仍为5v0 , 通过沿轴线OO′平移中间两个磁场(磁场不重叠),可使粒子从O运动到O′的时间增加Δt , 求Δt的最大值.
如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中有两个全等的直角三角形区域Ⅰ和Ⅱ,充满了方向均垂直纸面向里的匀强磁场,区域Ⅰ的磁感应强度大小为B0 , 区域Ⅱ的磁感应强度大小可调, C点坐标为(4L,3L),M点为OC的中点。质量为m带电量为-q的粒子从C点以平行于y轴方向射入磁场Ⅱ中,速度大小为  ,不计粒子所受重力,粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场。

  1. (1) 若粒子无法进入区域Ⅰ中,求区域Ⅱ磁感应强度大小范围;
  2. (2) 若粒子恰好不能从AC边射出,求区域Ⅱ磁感应强度大小;
如图所示,在一等腰直角三角形ADC区域内存在垂直于纸面的匀强磁场(包含边界),AD=DC=a。现有一质量为m、电荷量为+q的带电粒子,以某一速度v1从D点沿DA边射入磁场,后垂直于AC边射出磁场,粒子的重力忽略不计。求:

  1. (1) 磁感应强度B的大小和方向?
  2. (2) 若改变粒子射入磁场速度大小,使粒子从CD边射出,求粒子从CD边射出的最大速度v2为多少?
如图所示,有一比荷 =2×1010C/kg的带电粒子,由静止从Q板 经电场加速后,从M板的狭缝垂直直线边界a进入磁感应强度为B=1.2×10-2T的有界矩形匀强磁场区域后恰好未飞出直线边界b,匀强磁场方向垂直平面向里,a、b间距d=2×10-2m(忽略粒子重力与空气阻力)求:

  1. (1) 带电粒子射入磁场区域时速度v;
  2. (2) Q、M两板间的电势差UQM
如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E=3×105N/C、方向水平向左的匀强电场,在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.质荷比 的带正电的粒子,以初速度v0=2×107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场,OA=0.15 m,不计粒子的重力.

  1. (1) 求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离;
  2. (2) 若要使粒子不能进入第Ⅲ象限,画出粒子运动轨迹,求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况)。
如图所示,ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形,比荷为 的电子以速度v0A 点沿AB边射出(电子重力不计),欲使电子能经过AC边,磁感应强度B的取值为(   )

图片_x0020_100008

A . B B . B C . B D . B
如图所示,一束质量、速度和电荷量不全相等的离子,经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器,进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B束,下列说法中正确的是(   )

图片_x0020_430613736

A . 组成A,B束的粒子都带负电 B . 组成A,B束的离子质量一定不同 C . 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 D . A束离子的比荷( )大于B束离子的比荷
带电粒子的质量m=1.7×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19C,以速度v=3.2×106m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B=0.17T,磁场的宽度L=10cm,如图所示,不计重力,求:

  1. (1) 带电粒子离开磁场时的偏转角θ多大;
  2. (2) 带电粒子在磁场中运动多长时间。
如图甲所示,空间Ⅰ区域存在方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,左右边界线相互平行,磁场宽度为 ,边界右侧空间Ⅱ区域存在一周期性变化的匀强电场,方向平行于磁场边界竖直向下,电场强度的变化规律如图乙所示(规定向下为电场的正方向),场强大小 ,一质量为 、电荷量为 的粒子,在 时刻以速度 点沿 水平方向射入电场中, ,粒子重力不计。

  1. (1) 若 ,求粒子射入磁场时的速度大小和方向;
  2. (2) 若 ,粒子恰好不能从磁场左边界穿出,求磁感应强度B的大小;
  3. (3) 保持 与第(2)问中的值相同,调整电场的周期使 ,在第(2)问的条件下,求该粒子射出磁场时距 点的距离。
如图所示,光滑平行金属导轨由左右两侧倾斜轨道与中间水平轨道平滑连接而成,导轨间距为L,在左侧倾斜轨道上端连接有阻值为R的定值电阻,水平轨道间宽为d的矩形区域有竖直向上的匀强磁场;质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒ab放在左侧倾斜轨道上由静止释放,金属棒释放的位置离水平轨道的高度为d,金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,金属棒第一次出磁场时的速度为第一次进磁场时速度的 , 不计金属导轨电阻,金属棒通过倾斜轨道与水平轨道交界处无机械能损失,重力加速度为g,求:

  1. (1) 金属棒第一次穿过磁场的过程中,定值电阻上产生的焦耳热;
  2. (2) 匀强磁场的磁感应强度大小;
  3. (3) 金属棒第二次进入磁场后运动的距离有多远?
如图所示,在x>0、y>0的空间内有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场.现有两个质量及电荷量均相同的带电粒子,由x轴上的P点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场,然后分别从y轴上的M、N两点射出磁场,不计粒子重力及它们间的相互作用.比较两粒子的运动,下列说法正确的是( )

A . 从N点射出的粒子初速度较大 B . 从N点射出的粒子在磁场中的加速度较大 C . 从M点射出的粒子在磁场中的角速度较大 D . 从M点射出的粒子在磁场中的时间较短
最近更新