圆形磁场 知识点题库

如图所示,在圆形区域内有方向垂直向里的匀强磁场.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 . 速度越大的,运动时间越长 B . 运动时间越长的,其轨迹越长 C . 速度越大的,速度的偏转角越小 D . 所有质子在磁场中的运动时间相同
用回旋加速器来加速质子,为了使质子获得的动能增加为原来的16倍,原则上可以采用下列哪几种方法(  )

A . 将其磁感应强度增大为原来的8倍 B . 将其磁感应强度增大为原来的4倍 C . 将D形盒的半径增大为原来的2倍 D . 将D形盒的半径增大为原来的16倍
回旋加速器D形盒中央为质子流,D形盒的交流电压为U , 静止质子经电场加速后,进入D形盒,其最大轨道半径为R , 磁场的磁感应强度为B , 质子质量为m.求:

  1. (1) 质子最初进入D形盒的动能多大?

  2. (2) 质子经回旋加速器最后得到的动能多大?

  3. (3) 交流电源的频率是什么?

如图所示,在以O为圆心的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=0.2T.AO、CO为圆的两条半径,夹角为120°.一个质量为m=3.2×10-26kg、电荷量q=—1.6×10-19 C的粒子经电场加速后,从图中A点沿AO进入磁场,最后以v=1.0×105m/s的速度从C点离开磁场.不计粒子的重力.求:


  1. (1) 加速电场的电压;

  2. (2) 粒子在磁场中运动的时间;

  3. (3) 圆形有界磁场区域的半径.

如图所示,AOB为一边界为 圆弧的匀强磁场区域,圆弧半径为R,O点为圆心,D点为边界OB中点,C点为边界上一点,且CD∥AO.现有两个完全相同的带电粒子以相同速度射入磁场(不计粒子重力),其中粒子1从A点正对圆心O射入,恰从B点射出,粒子2从C点沿CD射入,从某点离开磁场,则(   )

A . 粒子2在磁场中的轨道半径等于R B . 粒子2必在B点射出磁场 C . 粒子1与粒子2在磁场中运行时间之比为3:2 D . 粒子1与粒子2离开磁场时速度方向相同

如图所示,平行板MN、PQ间距离为d,板长为2d,板的正中有一半径为 的圆形有界磁场,磁场边界刚好与两板相切,两板间所加电压为U,一质量为m,电量为q的带电粒子从左端沿两板间的中线向右射入两板间,若只撤去磁场,粒子刚好从上板右端N点射出,若只撤去两板间所加的电压,带电粒子恰好能从下板的右端Q点射出,不计粒子的重力,求:

  1. (1) 磁场的磁感应强度大小;

  2. (2) 如果只撤去电场,要使粒子不能从板间射出,则粒子进入板间的速度大小应满足什么条件?

如图所示,a点距坐标原点的距离为L,坐标平面内有边界过a点和坐标原点0的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直坐标平面向里.有一电子(质量为m、电荷量为e)从a点以初速度v0平行x轴正方向射入磁场区域,在磁场中运行,从x轴上的b点(图中未画出)射出磁场区域,此时速度方向与x轴的正方向之间的夹角为60°,求

  1. (1) 磁场的磁感应强度

  2. (2) 磁场区域的圆心O1的坐标

  3. (3) 电子在磁场中运动的时间.

如图,半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面).在柱形区域内加方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一带正电荷的粒子沿图中直线以速率v0从圆上的a点射入柱形区域,从圆上b点射出磁场时速度方向与射入时的夹角为120°(b点图中未画出).已知圆心O到直线的距离为 R,不计重力,则下列关于粒子的比荷正确的是(   )

A . B . C . D .

如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点,大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点,在纸面内沿不同方向射入磁场,若粒子射入的速率为v1 , 这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v2 , 相应的出射点分布在三分之一圆周上,不计重力及带电粒子之间的相互作用,则v2:v1为(  )


A . :2 B . :1 C . :1 D . 3:

两个质量相同,所带电荷量相等的带电粒子a、b,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图所示,若不计粒子的重力,则下列说法正确的是(   )

A . a粒子带负电,b粒子带正电 B . a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 C . b粒子动能较大 D . b粒子在磁场中运动时间较长

如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、场区宽度为L.在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B未知,圆形磁场区域半径为r.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,然后从N点射出,O为圆心,∠MON=120°,粒子重力可忽略不计.求:

  1. (1) 粒子经电场加速后,进入磁场时速度的大小;

  2. (2) 匀强磁场的磁感应强度B的大小;

  3. (3) 粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间.

如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场,电场强度为E、场区宽度为L.在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B大小未知,圆形磁场区域半径为r.一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,然后从N点射出,O为圆心,∠MON=120°,粒子重力可忽略不计.

  1. (1) 求粒子经电场加速后,进入磁场时速度的大小;

  2. (2) 求匀强磁场的磁感应强度B的大小及粒子从A点出发到从N点离开磁场所经历的时间;

  3. (3) 若粒子在离开磁场前某时刻,磁感应强度方向不变,大小突然变为B′,此后粒子恰好被束缚在磁场中,则B′的最小值为多少?

一质量为m,带电量为q的粒子,以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感强度为B的一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过x轴,速度方向与x轴正方向夹角为30°,如图,不计粒子重力,求:

  1. (1) 圆形磁场区域的最小面积;

  2. (2) 粒子从O进入磁场区域到达b点所经历的时间及b点的坐标.

在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿﹣x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出.

  1. (1) 请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷

  2. (2) 若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B′,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B′多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?

如图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子,不考虑粒子间的相互作用力,关于这些粒子的运动以下说法正确的是(   )

A . 只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在MN上 B . 对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线不一定过圆心 C . 对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中通过的弧长越长,时间也越长 D . 只要速度满足v= ,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上
在平面直角坐标系xOy中,有一半径为R的圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于xOy平面指向纸面外,该区域的圆心坐标为(O,R),如图所示,有一个负离子从点( ,0)沿y轴正向射入第Ⅰ象限,若负离子在该磁场中做一个完整圆周运动的周期为T,则下列说法正确的是(   )

A . 若负离子在磁场中运动的半径为 ,则负离子能够经过磁场圆心坐标 B . 若负离子在磁场中的射入点与射出点相距最远,则负离子在磁场中运动的半径为R C . 若负离子能够过磁场圆心坐标,则负离子在磁场中运动的时间为 D . 若负离子在磁场中的射入点与射出点相距最远,则负离子在磁场中运动的时间为
如图所示竖直平面内的直角坐标系xoy,x轴水平且上方有竖直向下的匀强电场,场强大小为E,在x轴下方有一圆形有界匀强磁场,与x轴相切于坐标原点,半径为R。已知质量为m、电量为q的粒子,在y轴上的(0,R)点无初速释放,粒子恰好经过磁场中( R,-R)点,粒子重力不计,求:

  1. (1) 磁场的磁感强度B;
  2. (2) 若将该粒子释放位置沿y=R直线向左移动一段距离L,无初速释放,当L为多大时粒子在磁场中运动的时间最长,最长时间多大;
  3. (3) 在(2)的情况下粒子回到电场后运动到最高点时的水平坐标值。
如图所示,y轴上A点距坐标原点的距离为L,坐标平面内有边界过A点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直坐标平面向里有一电子(质量为m、电荷量为 )从A点以初速度 沿着x轴正方向射入磁场区域,并从x轴上的B点射出磁场区域,此时速度方向与x轴正方向之间的夹角为60°求:

  1. (1) 磁场的磁感应强度大小;
  2. (2) 电子在磁场中运动的时间.
如图所示,真空中有一半径为R的圆形有界匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面问里。圆周上的S点处有一粒子源,距直径 。粒子源沿平行ab方向向右释放出速率不同的电子,速率范围为 ,式中m为电子质量,e为电子电量,不考虑电子间的相互作用,下列判断正确的是(   )

A . 电子在磁场中运动的最长时间为 B . 电子在磁场中运动的最长时间为 C . 电子在磁场中运动的最大位移为 D . 电子以 的速度进入磁场时,穿过磁场的位移最大
如图所示,圆形区域的圆心为 , 区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,为圆的直径,从圆上的点沿方向,以相同的速度先后射入甲、乙两个粒子,甲粒子从点离开磁场,乙粒子从点离开磁场.已知 , 不计粒子受到的重力,下列说法正确的是(   )

A . 乙粒子带正电荷 B . 乙粒子与甲粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为 C . 乙粒子与甲粒子的比荷之比为 D . 乙粒子与甲粒子在磁场中运动的时间之比为