物理帶電粒子在磁場中的運動練習(xí)題20篇含解析-展示頁
2025-04-02 05:26本頁面
【正文】 功之比．【答案】(1) (2) (3) 【解析】【詳解】據(jù)題意分析可作出abc三個粒子運動的示意圖，如圖所示．(1) 從圖中可見電、磁場分開后，a粒子經(jīng)三個階段：第一，在電場中做類平拋運動；第二，在磁場中做勻速圓周運動；第三，出磁場后做勻速直線運動到達O點，運動軌跡如圖中Ⅰ所示．，，(2) 從圖中可見c粒子經(jīng)兩個階段打到熒光屏上．第一，在電場中做類平拋運動；第二，離開電場后做勻速直線運動打到熒光屏上，運動軌跡如圖中Ⅱ所示．設(shè)c粒子打到熒光屏上的點到O點的距離為y，根據(jù)平拋運動規(guī)律和特點及幾何關(guān)系可得，(3) 依題意可知粒子先后在電場中運動的時間比為t1=2t2如圖中Ⅲ的粒子軌跡，設(shè)粒子先、后在電場中發(fā)生的側(cè)移為y1，y2，，7．如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標系，y軸沿豎直方向．在x = L到x =2L之間存在豎直向上的勻強電場和垂直坐標平面向里的勻強磁場，一個比荷（）為k的帶電微粒從坐標原點以一定初速度沿+x方向拋出，進入電場和磁場后恰好在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，離開電場和磁場后，帶電微粒恰好沿+x方向通過x軸上x =3L的位置，已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，重力加速度為g．求：（1）電場強度的大??； （2）帶電微粒的初速度；（3）帶電微粒做圓周運動的圓心坐標．【答案】（1）（2）（3）【解析】【分析】【詳解】（1）由于粒子在復(fù)合場中做勻速圓周運動，則：mg=qE，又 解得 （2）由幾何關(guān)系：2Rcosθ=L，粒子做圓周運動的向心力等于洛倫茲力： ；由 在進入復(fù)合場之前做平拋運動： 解得 （3）由 其中 ，則帶電微粒做圓周運動的圓心坐標：； 8．如圖所示，虛線MN為勻強電場和勻強磁場的分界線，勻強電場場強大小為E方向豎直向下且與邊界MN成=45176。~60176。的粒子已經(jīng)從磁場中射出，此時刻仍在磁場中的粒子運動軌跡的圓心角均為60176。粒子平行于場強方向進入電場，粒子在電場中運動的加速度粒子在電場中運動的時間解得（3）如圖乙所示，由幾何關(guān)系可知，從MN邊界上最左邊射出的粒子在磁場中運動的圓心角為60176。角傾斜放置的擋板PQ，P，Q兩點在坐標軸上，且O，P兩點間的距離大于2R，在圓形磁場的左側(cè)0y2R的區(qū)間內(nèi)，均勻分布著質(zhì)量為m，電荷量為＋q的一簇帶電粒子，當(dāng)所有粒子均沿x軸正向以速度v射入圓形磁場區(qū)域時，粒子偏轉(zhuǎn)后都從O點進入x軸下方磁場，結(jié)果有一半粒子能打在擋板上．不計粒子重力，不考慮粒子間相互作用力．求：(1)磁場的磁感應(yīng)強度B的大?。?2)擋板端點P的坐標；(3)擋板上被粒子打中的區(qū)域長度．【答案】（1） (2) (3)【解析】【分析】【詳解】（1）設(shè)一粒子自磁場邊界A點進入磁場，該粒子由O點射出圓形磁場，軌跡如圖甲所示，過A點做速度的垂線長度為r,、CO，可證得ACOOˊ為菱形，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知：粒子在圓形磁場中的軌道半徑r=R，由得：（2）有一半粒子打到擋板上需滿足從O點射出的沿x軸負方向的粒子、沿y軸負方向的粒子軌跡剛好與擋板相切，如圖乙所示，過圓心D做擋板的垂線交于E點P點的坐標為（，0 ） （3）設(shè)打到擋板最左側(cè)的粒子打在擋板上的F點，如圖丙所示，OF=2R ① 過O點做擋板的垂線交于G點， ② ③ ④ 擋板上被粒子打中的區(qū)域長度l=FE=+=⑤3．如圖所示，在長度足夠長、寬度d=5cm的區(qū)域MNPQ內(nèi)，有垂直紙面向里的水平勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=．水平邊界MN上方存在范圍足夠大的豎直向上的勻強電場，電場強度E=200N/C．現(xiàn)有大量質(zhì)量m=10﹣27kg、電荷量q=10﹣19C的帶負電的粒子，同時從邊界PQ上的O點沿紙面向各個方向射入磁場，射入時的速度大小均為V=106m/s，不計粒子的重力和粒子間的相互作用．求：(1)求帶電粒子在磁場中運動的半徑r；(2)求與x軸負方向成60176。物理帶電粒子在磁場中的運動練習(xí)題20篇含解析一、帶電粒子在磁場中的運動專項訓(xùn)練1．如圖紙面內(nèi)的矩形 ABCD 區(qū)域存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，對邊 AB∥CD、AD∥BC，電場方向平行紙面，磁場方向垂直紙面，磁感應(yīng)強度大小為
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