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1. 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为
,周期为
。
【考点】
带电粒子在匀强磁场中的运动;
【答案】
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普通
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1. 带电粒子穿过过饱和蒸汽时,在它走过的路径上,过饱和蒸汽便凝结成小液滴,从而显示出粒子的运动轨迹,这就是云室的原理。今在云室中有磁感强度大小为1T的均匀磁场,观测到一个质子的径迹是半径20cm的圆弧,该质子的动能为
J。
填空题
普通
2. 徐老师用实验来探究自行车测速码表用的霍尔元件中自由电荷的电性。如图所示,设NM方向为x轴,沿EF方向(y轴)通入恒定电流I,垂直薄片方向(z轴)加向下的磁场B,测得沿
(填“x”“y”或“z”)轴方向会产生霍尔电压
, 如果自由电荷为负电荷,则
(真“M”或“N”)板电势高。
填空题
普通
1. 速度选择器装置如图所示,
粒子(
)以速度
自O点沿中轴线
射入,恰沿
做匀速直线运动。所有粒子均不考虑重力的影响,下列说法正确的是( )
A.
粒子(
)以速度
自
点沿中轴线从右边射入也能做匀速直线运动
B.
电子(
)以速度
自O点沿中轴线射入,恰沿中轴线
做匀速直线运动
C.
氘核(
)以速度
自O点沿中轴线
射入,动能将减小
D.
氚核(
)以速度2
自O点沿中轴线
射入,动能将增大
单选题
普通
2. 一匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,其边界如图中虚线所示,
为半圆,ac、bd与直径ab共线,ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子,在纸面内从c点垂直于ac射入磁场,这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子,其运动时间为( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通
3. 如图所示,abcd为一正方形边界的匀强磁场区域,磁场边界边长为L,三个粒子以相同的速度从a点沿对角线方向射入,粒子1从b点射出,粒子2从c点射出,粒子3从cd边垂直射出,不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用. 根据以上信息,可以确定( )
A.
粒子1带负电,粒子2不带电,粒子3带正电
B.
粒子1和粒子3的比荷之比为2:1
C.
粒子1和粒子2在磁场中的运动时间之比为π:4
D.
粒子3的射出位置与d点相距
多选题
普通
1. 如图所示,在直角坐标系
中,
区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场Ⅰ。
区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ,y轴左侧存在垂直坐标平面向外的矩形磁场Ⅲ(位置和范围未知),其中磁场Ⅱ与磁场Ⅲ的磁磁感应强度相同。一质量为m,带电量q的带正电粒子从点
以平行于x轴的初速度
射入磁场Ⅰ,经过一段时间粒子从
点离开磁场Ⅰ进入磁场Ⅱ,经磁场Ⅱ偏转后,从
点返回磁场Ⅰ。并从y轴上的Q点进入y轴左侧,经过矩形磁场Ⅲ的偏转后又回到Q点,到Q点时速度方向与y轴负方向夹角为
。不计粒子重力。
(1)
区域内匀强磁场的磁感应强度大小
;
(2)
粒子从P点运动到第一次经过Q点所用时间t;
(3)
求矩形磁场区域的最小面积。
解答题
普通
2. 如图所示,存在垂直平面向外、大小为
(T)的磁场,另有与
正交的电场
,
为空间任意点到
点的距离,
、
为系数。一质量为
、带电荷量为
(
)的粒子绕
点做顺时针匀速圆周运动,电场跟随带电粒子同步绕圆心
转动,电场方向与速度方向夹角
保持不变。带电粒子重力不计,运动时的电磁辐射忽略不计。则:
(1)
若
(T·m),
, 求粒子做匀速圆周运动的周期大小;(用
、
、
表示)
(2)
若
,
,
, 求粒子做匀速圆周运动的线速度大小;(用
、
、
表示)
(3)
若带电粒子运动时还受到阻力,阻力大小与速度大小成正比,方向与速度方向相反,即
,
为系数。当半径为
时,带电粒子的角速度大小恒为
, 求此时带电粒子运动速度的大小
(可以用
、
、
、
、
表示)和
;
(4)
当带电粒子运动到图中的A点时,撤掉原电场和磁场,整个空间处于垂直平面向外、大小为
的匀强磁场中,阻力大小仍与速度大小成正比,方向仍与速度方向相反,试判断并分析带电粒子停止的位置能否在
的连线上。
解答题
困难
3. 如图所示,矩形区域
内有垂直纸面向外的匀强磁场,质量为
、带电荷量为
的粒子以某初速度从
点沿
方向垂直射入磁场中,从
点离开磁场。已知磁感应强度为
,
, 粒子只受磁场力。求:
(1)
粒子的初速度大小
;
(2)
若将粒子的初速度增大为原来的两倍,仍从
点沿
方向垂直射入磁场中,求粒子在磁场中运动的时间。
解答题
普通
1. 一匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,其边界如图中虚线所示,
为半圆,ac、bd与直径ab共线,ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子,在纸面内从c点垂直于ac射入磁场,这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子,其运动时间为( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通
2. 空间存在着匀强磁场和匀强电场,磁场的方向垂直于纸面(
平面)向里,电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下,从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图中,可能正确描述该粒子运动轨迹的是( )
A.
B.
C.
D.
单选题
困难
3. 真空中有一匀强磁场,磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面,磁场的方向与圆柱轴线平行,其横截面如图所示。一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为m,电荷量为e,忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内,磁场的磁感应强度最小为( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通