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如图所示,在矩形区域内有垂直于纸平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.=5.0×10-2T,矩形区域长为 m,宽为0.2 m,在AD边中点O.处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐...
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高中物理《2015一轮复习第八章 磁场第3课时带电粒子在磁场中运动的特例》真题及答案
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如图所示在直角坐标系xOy平面内有一矩形区域MNPQ矩形区域内有水平向右的匀强电场场强为E.在y0的
如图所示相距为d板间电压为U.的平行金属板M.N.间有垂直纸面向里磁感应强度为B.0的匀强磁场在pO
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.宽度为L.在紧靠电场右侧
两平面荧光屏互相垂直放置在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴交点O为原点如图所示在y>00
14分某科研小组的隐形技术可等效为下面的模型如图所示在y>0的区域内有一束平行的α粒子流质量设为M.
如图所示区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场电场强度为E.区域Ⅱ内有垂直纸面向外的水平匀强磁场磁感应强度为B
如图所示匝数为N.半径为r1的圆形线圈内有匀强磁场匀强磁场在半径为r2的圆形区域内匀强磁场的磁感应强
如图所示ab是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环两环半径之比为2∶3其中仅在a环所围区域内有垂直于纸
1∶1，3∶2
1∶1，2∶3
4∶9，2∶3
4∶9，9∶4
两平面荧光屏互相垂直放置在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴交点O.为原点如图所示在y>0
如图所示半径为R.的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场磁感应强度为B.若在圆心O.处有一个质量为m
原创如图所示倾斜挡板NM上的一个小孔K.NM与水平挡板NP成60°角K.与N.间的距离现有质量为m电
如图所示在水平面上有一固定的U.形金属框架框架上置一金属杆ab在垂直纸面方向有一匀强磁场下面情况可能
若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动
若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动
若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动
若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动
如图所示在一矩形区域内有磁感应强度方向垂直纸面向外的匀强磁场磁感应强度大小为B.磁场宽度为D.不计重
带电粒子在磁场中运动的半径
带电粒子的初速度
带电粒子在磁场中运动的周期
带电粒子的质量
在xoy坐标平面内存在着如图所示的有理想边界的匀强电场和匀强磁场在x
如图所示装置中区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场电场强度为E.区域Ⅱ内有垂直纸面向外的水平匀强磁场磁感应强
如图所示ab是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环两环半径之比为2∶3其中仅在a环所围区域内有垂直于纸
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如图所示的坐标系xOy中x＜0y＞0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场x≥0的区域内有垂直于xOy坐标
如图B-2所示的天平可用来测量磁感应强度B天平的右臂下挂有一个矩形线圈宽度为L匝数为N线圈下端悬在匀
磁感应强度的方向垂直纸面向里，B=（m
1
-m
2
）g/NIL
磁感应强度的方向垂直纸面向里，B=mg/2NIL
磁感应强度的方向垂直纸面向外，B=（m
1
-m
2
）g/NIL
磁感应强度的方向垂直纸面向外，B=mg/2NIL
两平面荧光屏互相垂直放置在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴交点O.为原点如图所示在y>0
如图所示在直角坐标系xOy平面内有一矩形区域MNPQ矩形区域内有水平向右的匀强电场场强为E.在y≥0
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如图所示是医生给病人输液用的普通输液器.在输液时A.管与大气相通B.管下面连接一小容器C.然后再用皮管经调节器连接到注射针头.药液沿皮管向下流到容器C.中被隔断C内有少量空气并以液滴形式下滴再经皮管和注射针头进人人体.1试分析容器C.的作用2设输液瓶口到注射针头D的平均高度h=70cm人体血管内血液的平均压强约为1.0atm普通注射针头的内壁直径为0.30mm.假设通过调节输液管上的调节器使得从瓶口到针头间的液体在流动过程中受到的粘滞阻力为其所受重力的9／10试估算按上述条件输500mL药液所需的时间.
如图所示在直角坐标系中第一四象限存在垂直纸面向里的足够大匀强磁场其磁感应强度为B.在第二象限存在与y轴反方向成30o的斜向下的匀强电场一带电量为q质量为m的正离子从坐标原点O.位置以大小为qBd/m的速度与x轴成30o角度射向第四象限经磁场变向后恰好在y轴上的某点进入第二象限再从x轴上的A.点离开电场已知OA之间的距离为d不计重力试求1离子在第一四象限运动的时间2电场强度E.3离子在A.点的速度大小
如图甲所示两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压UAB两板间电场可看做是均匀的且两板外无电场极板长L=0.2m板间距离d=0.2m在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场MN与两板间中线OO′垂直磁感应强度B.=5×10﹣3T方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中已知每个粒子的速度vo=105m/s比荷=108C/kg重力忽略不计每个粒子通过电场区域的时间极短此极短时间内电场可视作是恒定不变的.求1在t=0.1s时刻射入电场的带电粒子进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为多少2带电粒子射出电场时的最大速度3在t=0.25s时刻从电场射出的带电粒子在磁场中运动的时间.
如图所示平行带电导体板A.B.竖直放置平行带电导体板C.D.水平放置B.板上有一小孔从小孔射出的带电粒子刚好可从C.D.板间左上角切入C.D.板间电场已知C.D.板间距离为d长为2dUAB=UCD=U>O在C.D.板右侧存在一个垂直纸面向内的只有左边界的水平匀强磁场质量为m电量为q的带正电粒子由静止从A.板释放沿直线运动至B.板小孔后贴近C.板进入G.D.板间最后能进入磁场中带电粒子的重力不计求1带电粒子射出C.D.板时的偏转位移大小2带电粒子射出C.D.板时的速度v大小和方向3欲使带电粒子恰不再返回至C.D.板间则右侧磁场的磁感应强度的最大值为多少
如图甲所示在边长为L.的正方形abcd区域内有垂直纸面向外的匀强磁场磁场的磁感应强度为B.在匀强磁场区域的左侧有一电子枪电子枪的阴极在单位时间内产生的电子数相同电子枪的两极间加图乙所示的加速电压电子从电子枪射出后沿bc方向进入匀强磁场区域已知电子的荷质比比荷为电子运动中不受任何阻力电子在电子枪中运动的时间忽略不计求1进入磁场的电子在磁场中运动的最长时间t1与最短时间t2的比值2若在0~T0时间__入磁场的电子数为N0则这些电子中有多少个电子从dc边射出了磁场
如图所示相距为d的平行金属板A.B.竖直放置在两板之间水平放置一绝缘平板有一质量m电荷量qq＞0的小物块在与金属板A.相距l处静止若某一时刻在金属板A.B.间加一电压UAB＝小物块与金属板只发生了一次碰撞碰撞后电荷量变为－q并以与碰前大小相等的速度反方向弹回已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间则1小物块与金属板A.碰撞前瞬间的速度大小是多少2小物块碰撞后停在何位置3若小物块与A.板碰后向右运动过程中电量由－q随离A.板距离均匀减小且恰好回到出发位置则静止时小物体的所带电荷量的大小为多少
如图纸面内直线MN左侧边长为L.的正方形区域OACD中.有方向平行于AC的匀强电场.O.处的粒子源沿垂直于AC方向发射速度为v0的正电粒子粒子质量为m电荷量为q粒子恰好从AC的中点P.经过不计粒子重力1求匀强电场的场强E.2若MN右侧全部空间有垂直纸面向外的匀强磁场使粒子再次进入电场求磁感应强度应满足的条件3若MN右侧的磁场仅限于左边界与MN重合的矩形区域内.求粒子从离开P.点到再次垂直进入电场经历的最长时间
如图所示在屏蔽装置底部中心位置O.点放一医用放射源可通过细缝沿扇形区域向外辐射速率为的粒子已知屏蔽装置宽AB=9cm缝长AD=18cm粒子的质量电量若在屏蔽装置右侧条形区域内加一匀强磁场来隔离辐射磁感应强度方向垂直于纸面向里整个装置放于真空环境中1若所有的粒子均不能从条形磁场隔离区的右侧穿出则磁场的宽度d至少是多少?2若条形磁场的宽度d=20cm则射出屏蔽装置的粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间各是多少?结果保留2位有效数字
如图所示一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场磁场方向垂直于导线框所在平面导线框的右端通过导线接一对水平放置的平行金属板两板间的距离为d.在t=0时圆形导线框内的磁感应强度B.从B.0开始均匀增大同时有一质量为m带电量为q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间该液滴可视为质点.该液滴恰能从两板间作匀速直线运动然后液滴在电场强度大小恒定方向未知磁感应强度为B.1宽为L.的重力场电场磁场复合场磁场的上下区域足够大中作匀速圆周周运动.求1磁感应强度B.从B.0开始均匀增大时试判断12两板哪板为正极板磁感应强度随时间的变化率K=2重力场电场磁场复合场中的电场强度方向如何大小如何3该液滴离开复合场时偏离原方向的距离.
如图甲所示不变形足够长质量为m1=0.2kg的U形金属导轨PQMN放在绝缘水平桌面上QP与MN平行且距离d=1mQ.M.间导体电阻阻值R=4Ω右内侧紧靠两固定绝缘小立柱12光滑金属杆KL电阻阻值r=1Ω质量m2=0.1kg垂直于QP和MN与QM平行且距离L=0.5m左侧紧靠两固定绝缘小立柱34金属导轨与桌面的动摩擦因数μ=0.5最大静摩擦力等于滑动摩擦力其余电阻不计从t=0开始垂直于导轨平面的磁场磁感应强度如图乙所示1求在整个过程中导轨受到的静摩擦力的最大值fmax2如果从t=2s开始给金属杆KL水平向右的外力外力对金属杆作用的功率保持不变为P0=320W杆到达最大速度时撤去外力求撤去外力后QM上产生的热量QR=
如图所示在x>0y>0的空间中有恒定的匀强磁场磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里大小为B.现有一质量为m电量为q的带正电粒子从在x轴上的某点P.沿着与x轴成30°角的方向射入磁场不计重力影响则下列说法中正确的是
如图所示光滑绝缘水平面的上方空间被竖直的分界面MN分隔成两部分左侧空间有一水平向右的匀强电场场强大小右侧空间有长为R.＝0.114m的绝缘轻绳绳的一端固定于O.点另一端拴一个质量为m小球B.在竖直面内沿顺时针方向做圆周运动运动到最低点时速度大小vB.＝10m/s小球B.在最低点时与地面接触但无弹力在MN左侧水平面上有一质量也为m带电量为的小球A.某时刻在距MN平面L.位置由静止释放恰能与运动到最低点的B.球发生正碰并瞬间粘合成一个整体C.取g＝10m/s21如果L.＝0.2m求整体C.运动到最高点时的速率结果保留1位小数2在1条件下整体C.在最高点时受到细绳的拉力是小球B.重力的多少倍结果取整数3若碰后瞬间在MN的右侧空间立即加上一水平向左的匀强电场场强大小当L.满足什么条件时整体C.可在竖直面内做完整的圆周运动结果保留1位小数
如图所示PR是一块长为L=4m的绝缘平板固定在水平地面上整个空间有一个平行于PR的匀强电场E.在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B.一个质量为m=0.1kg带电量为q=0.5C.的物体从板的P.端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动进入磁场后恰能做匀速运动当物体碰到板R.端的挡板后被弹回若在碰撞瞬间撤去电场物体返回时在磁场中仍做匀速运动离开磁场后做匀减速运动停在C.点PC=L/4物体与平板间的动摩擦因数为μ=0.4取g=10m/s2求1判断物体带电性质正电荷还是负电荷2物体与挡板碰撞前后的速度v1和v23磁感应强度B.的大小和电场强度E.的大小和方向
一种离子分析器简化结构如图所示.电离室可将原子或分子电离为正离子正离子陆续飘出右侧小孔初速度视为零进入电压为U.的加速电场离开加速电场后从O.点沿x轴正方向进入半径为r的半圆形匀强磁场区域O.点为磁场区域圆心同时是坐标原点y轴为磁场左边界.该磁场磁感应强度连续可调.在磁场的半圆形边界上紧挨放置多个探测﹣计数器当磁感应强度为某值时不同比荷的离子将被位置不同的探测﹣计数器探测到并计数.整个装置处于真空室内.某次研究时发现当磁感应强度为B.0时仅有位于P.处的探测器有计数P.点与O.点的连线与x轴正方向夹角θ=30°.连续缓慢减小离子从进入磁场到被探测到的过程中磁感应强度视为不变磁感应强度的大小发现当磁感应强度为时开始有两个探测器有计数.不计重力和离子间的相互作用.求1磁感应强度为B.0时在P.处被发现的离子的比荷以及这种离子在磁场中运动的时间t2使得后被发现的离子在P.处被探测到的磁感应强度B.3当后发现的离子在P.点被探测到时先发现的离子被探测到的位置坐标.
如图所示分别在M.N.两点固定两个点电荷+Q和-qQ>g以MN连线的中点O.为圆心的圆周上有
在x轴上有两个点电荷q1和q2q1在q2的左边电势随x的变化关系如图所示当x=x0时电势为零当x=x1时电势有最小值φ=－φ0点电荷产生的的电势公式为求1两个电荷q1和q2的正负和位置2两个电荷的比值q1/q2
如图所示两水平放置的平行金属板ab板长L=0.2m板间距d=0.2m.两金属板间加可调控的电压U.且保证a板带负电b板带正电忽略电场的边缘效应.在金属板右侧有一磁场区域其左右总宽度s=0.4m上下范围足够大磁场边界MN和PQ均与金属板垂直磁场区域被等宽地划分为n正整数个竖直区间磁感应强度大小均为B.=5×10﹣3T方向从左向右为垂直纸面向外向内向外.在极板左端有一粒子源不断地向右沿着与两板等距的水平线OO′发射比荷=1×108C/kg初速度为v0=2×105m/s的带正电粒子.忽略粒子重力以及它们之间的相互作用.1当取U.何值时带电粒子射出电场时的速度偏向角最大2若n=1即只有一个磁场区间其方向垂直纸面向外则当电压由0连续增大到U.过程中带电粒子射出磁场时与边界PQ相交的区域的宽度3若n趋向无穷大则偏离电场的带电粒子在磁场中运动的时间t为多少
如图所示在半径为R.圆心在00的圆形磁场区域内加有方向垂直纸面向外磁感强度为B.的匀强磁场一个质量为m带电量为+q的带电粒子不计重力以某一速度从O.点沿y轴的正方向进入磁场从图中的A.点射出出射的方向与圆在A.点的切线方向夹角为600如果再在x>R的BC区域加一宽度为2R的方向竖直向下的匀强电场让在A.点射出的带电粒子经电场后能恰好击中x轴上的点C.坐标为03R求1带电粒子的初速度大小2所加电场E.的大小
如图一半径为R.的圆表示一柱形区域的横截面纸面O.为圆心在柱形区域内加一方向垂直于纸面向外的匀强磁场一质量为m电荷量为+q的粒子沿图中直径从圆上的A.点射入柱形区域在圆上的D.点离开该区域已知图中现将磁场换为竖直向下的匀强电场同一粒子以同样速度沿直径从A.点射入柱形区域也在D.点离开该区域若磁感应强度大小为B.不计重力试求1电场强度E.的大小2经磁场从A.到D.的时间与经电场从A.到D.的时间之比
原点O.为两个大小不同的同心圆的圆心.半径为r的小圆区域I.内有方向垂直xoy平面向里的匀强磁场两圆之间的环形区域II内也有方向垂直于xoy平面的另一匀强磁场.一质量为m电量为q初速度为v0的带正电粒子从坐标为0r的A.点沿﹣y方向射入区域I.然后从x轴上的P.点沿+x方向射出粒子经过区域II后从Q.点第2次射入区域I.已知OQ与+x方向成60°.角.不计粒子的重力.1求区域I.中磁感应强度B.1的大小2求环形区域II中磁感应强度B.2的大小方向3若要使粒子约束在磁场内求大圆半径R.的最小值4求粒子在磁场中运动的周期T..
地面附近水平虚线MN的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场电场强度为E.磁感应强度为B.如图所示一带电微粒自距MN为h的高处由静止下落从P.点进入场区沿半圆圆弧POQ运动经圆弧的最低点O.从Q.点射出重力加速度为g忽略空气阻力的影响下列说法中错误的是
在离地面高度为h=5m的水平放置厚度不计的绝缘圆盘边缘并随圆盘一起绕中心转轴顺时针做匀速圆周运动圆盘的角速度为ω=2rad/s半径为r=1m圆盘和小物块之间的动摩擦因数为μ=0.5以圆盘左侧垂直于纸面的切面和过圆盘圆心O.点与空间中A.点的竖直平面为界两平面平行将空间分为ⅠⅡⅢ三个空间区域当小物块转动时Ⅰ区域出现随时间均匀增大的电场E.图中未画出电场方向是竖直方向当E.增大到E.1时小物块刚好从空间中的A.点离开圆盘且垂直于ⅠⅡ区域边界进入Ⅱ区域此时Ⅱ区域和Ⅲ区域立即出现一竖直向上的匀强电场E.2图中未画出E.2=25N/C且Ⅲ区域有一垂直于纸面向里的匀强磁场磁场宽度为L.=4mg=10m/s2求1E.1的大小和方向2若小物块在磁场宽度范围内落地则磁感应强度B.的取值范围是多少3现将磁感应强度B.取某一值当小物块离开A.后一小段时间紧贴圆盘圆心O.点下方以速度v0=m/s水平抛出一木制小球最终两者在磁场宽度范围内的地面上相遇则从小物块离开A.点时开始计时抛出木制小球的时刻t为多少
如图OAC的三个顶点的坐标分别为O.00A.L.0C.0L在OAC区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场在t=0时刻同时从三角形的OA边各处以沿y轴正向的相同速度将质量均为m电荷量均为q的带正电粒子射入磁场已知在t=t0时刻从OC边射出磁场的粒子的速度方向垂直于y轴不计粒子重力和空气阻力及粒子间相互作用1求磁场的磁感应强度B.的大小2若从OA边两个不同位置射入磁场的粒子先后从OC边上的同一点P.P.点图中未标出射出磁场求这两个粒子在磁场中运动的时间t1与t2之间应满足的关系3从OC边上的同一点P.射出磁场的这两个粒子经过P.点的时间间隔与P.点位置有关若该时间间隔最大值为求粒子进入磁场时的速度大小
如图所示处于真空中的匀强电场与水平方向成15°角在竖直平面内的直线AB与场强E.互相垂直在
如图a所示的平面坐标系xOy在整个区域内充满了匀强磁场磁场方向垂直坐标平面磁感应强度B.随时间变化的关系如图b所示开始时刻磁场方向垂直纸面向内如图t=0时刻有一带正电的粒子不计重力从坐标原点O.沿x轴正向进入磁场初速度为v0=2×103m/s已知带电粒子的比荷为其它有关数据见图中标示试求1时粒子所处位置的坐标x1y12带电粒子进入磁场运动后第一次到达y轴时离出发点的距离h3带电粒子是否还可以返回原点如果可以求返回原点经历的时间t′
三个点电荷
在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoyx轴沿水平方向如图甲所示.第一象限内有竖直向上的匀强电场第二象限内有一水平向右的匀强电场.某种发射装置未画出竖直向上发射出一个质量为m电荷量为q的带正电粒子可视为质点该粒子以v0的初速度从x轴上的A.点进入第二象限并从y轴上的C.点沿水平方向进入第一象限后能够沿水平方向运动到D.点.已知OAOC距离相等CD的距离为OCE.点在D.点正下方位于x轴上重力加速度为g.则1求粒子在C.点的速度大小以及OC之间的距离2若第一象限同时存在按如图乙所示规律变化的磁场磁场方向垂直纸面以垂直纸面向外的磁场方向为正方向图中B.0T0均为未知量并且在t=时刻粒子由C.点进入第一象限且恰好也能通过同一水平线上的D.点速度方向仍然水平.若粒子在第一象限中运动的周期与磁场变化周期相同求交变磁场变化的周期3若第一象限仍同时存在按如图乙所示规律变化的磁场以垂直纸面向外的磁场方向为正方向图中B.0T0均为未知量调整图乙中磁场变化的周期让粒子在t=0时刻由C.点进入第一象限且恰能通过E.点求交变磁场的磁感应强度B.0应满足的条件.
如图所示在xOy坐标系中第二三象限存在电场强度为E.的匀强电场方向平行于y轴向上一个质量为m电量为q的正粒子以某一沿x轴正方向的初速度从x轴上M.点-4r0处射出粒子经过y轴上N.点02r点进入第一象限第一象限存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场其磁感应强度B.=第四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场其磁感应强度B.=不计粒子重力试求1粒子初速度v02粒子第1次穿过x轴时的速度3画出粒子在磁场中的运动轨迹并求出粒子第n次穿过x轴时的位置坐标.
如图所示PQ右侧平面区域分布N.个足够大条形磁感应强度为B.的匀强磁场方向垂直纸面向里相邻磁场区域的距离为s左侧存在一个加速电场A.板为加速电场正极板B.板为负极板极板间电压为U.质量m带正电量为q的粒子从A.板静止释放加速后垂直射入磁场重力不计1试求粒子在磁场区域做圆周运动的轨道半径2粒子恰好经过右边第二个磁场区域的右边界后返回最终垂直PQ边界离开磁场试求从粒子进入磁场到返回边界PQ所用的时间3若要求粒子经过右边第N.个磁场后再返回通过边界PQ试求加速电场的电压应该调节到多大
如图所示一个带正电的粒子沿磁场边界从A.点射入左侧磁场粒子质量为m电荷量为q其中区域ⅠⅢ内是垂直纸面向外的匀强磁场左边区域足够大右边区域宽度为1.3d磁感应强度大小均为B.区域Ⅱ是两磁场间的无场区两条竖直虚线是其边界线宽度为d粒子从左边界线A.点射入磁场后经过ⅠⅡⅢ区域后能回到A.点若粒子在左侧磁场中的半径为d整个装置在真空中不计粒子的重力.1求粒子从A.点射出到回到A.点经历的时间t2若在区域Ⅱ内加一水平向右的匀强电场粒子仍能回到A.点求电场强度E.
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