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1. 如图所示,在坐标系
中,
x
轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为
B
。质量为
m
、电荷量为
的带电粒子在纸面内从
P
点与
y
轴成
方向射入磁场,已知
P
点的纵坐标
, 不计粒子重力。
(1)
若粒子不离开磁场,求粒子速度的最大值
;
(2)
若粒子能离开磁场,求粒子在磁场中运动时间
的范围;
(3)
若磁场为非匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随
方向均匀增大,关系为
。粒子以大小为
的速度从
点沿图示方向射入磁场,求粒子从
点运动到离
轴最远位置的过程中,运动轨迹、初末位置所在竖直直线与
轴围成的面积
。
【考点】
带电粒子在匀强磁场中的运动;
【答案】
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计算题
困难
真题演练
换一批
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. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B.磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M、N,MN=L,粒子打到板上时会被反弹(碰撞时间极短),反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.质量为m、电荷量为-q的粒子速度一定,可以从左边界的不同位置水平射入磁场,在磁场中做圆周运动的半径为d,且d<L,粒子重力不计,电荷量保持不变。
(1)
求粒子运动速度的大小v;
(2)
欲使粒子从磁场右边界射出,求入射点到M的最大距离d
m
;
(3)
从P点射入的粒子最终从Q点射出磁场,PM=d,QN=
,求粒子从P到Q的运动时间t.
综合题
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