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考点:粒子在有界磁场中运动

  • (8分)如图所示,一带电粒子质量为m,电量为q(不计重力),以某一速度垂直射入磁感应强度B、宽度为d的有界匀强磁场中,穿过磁场时速度方向与原来入射方向的夹角为30°。求:
    (1)带电粒子在匀强磁场中做圆周运动时的速度大小;
    (2)带电粒子穿过磁场区域的时间为多少?

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  • 如图所示,在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,正以速率v0沿逆时针方向匀速转动.若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场,设运动过程中小球带的电荷量不变,那么(    )
    A.磁场力对小球一直做正功( [) K8 e4 J& P$ G( E! ]! j
    B.小球受到的磁场力不断增大$ e+ F P; Z: Q
    C.小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,再沿顺时针方向做加速运动" V, d) b8 D, Y) V& Q* P
    D.小球仍做匀速圆周运动; D8 a- \3 a+ L% L; ]" Q

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  • 如图所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从a孔垂直进入磁场射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,则下列说法正确的是                                         (   )
    A.从两孔射出的电子速率之比为/ H4 C3 B$ V7 a
    B.从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比为0 K% Q- H S' X" C' B0 M! E% A
    C.从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比! X4 j$ B, T/ Q @5 V' h/ G' \% H
    D.从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比; d2 C- T/ N) G' i- d! M

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  • 三个速度大小不同的同种带电粒子(重力不计),沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°,则它们在磁场中运动的时间之比为:(     )
    A.1:1:10 [6 K' h, i( \( Y4 O" T B.1:2:3$ I1 E# O5 W. G& [, W
    C.3:2:1
    9 X# a+ M, K1 U2 f
    D.1:
    & H" \8 \: C- g5 Q; \& G! f# Y

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  • 如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的且宽度相等均为d,电场方向在纸平面内,而磁场方向垂直纸面向里.一带正电粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入电场.在电场力的作用下发生偏转,从A点离开电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的偏移量为d,当粒子从C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致,不计带电粒子的重力,求:

    【小题1】粒子从C点穿出磁场时的速度v.
    【小题2】电场强度和磁感应强度的比值.

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  • 阿尔法磁谱仪用于探测宇宙中的反物质和暗物质(即由“反粒子”构成的物质),如氚核()的反粒子为()。该磁谱仪核心部分截面区域是半径为r的圆形磁场,磁场方向垂直纸面向外,如图所示,P为入射窗口,各粒子从P射入速度相同,均沿直径方向,Pabcde为圆周上等分点,如反质子射入后打在e点,则氚核粒子射入将打在(  )
    A.a W7 e: e) K1 i6 i+ f! J B.b& _. ]7 V7 i* @3 g8 h5 c% Z C.d2 V/ X% g+ F+ O. C6 j D.c8 g. Z$ d2 T4 _3 T

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  • 如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度点沿直径方向射入磁场,经过时间从点射出磁场,成60°角。现将带电粒子的速度变为/3,仍从点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为   (     )
    A.( \0 W' N4 j2 O- d- P% \B.2; S3 P* B' c5 c( c) B2 j0 M6 H0 ZC.& a1 K7 ]' O7 E1 H% B2 D. I# R) jD.39 H a6 _2 W) i8 S% ?" [" L* R0 J8 I% c5 V

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  • 如图所示,三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°,则它们的初速度大小之比为
    A.1∶1∶1
    + N! Q% N: P, [ X, e+ a W
    B.1∶2∶3! K( Q( `4 G; V' ^1 C" h. V* H' W C.1∶2∶4 P& \4 X V$ S0 H) V D.1∶2∶(4+2)' K& P, H( i* L1 e! Z/ j/ B/ \

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  • 边长为a的正方形,处于有界磁场如图所示,一束电子以水平速度射入磁场后,分别从A处和C处射出,则vA:vC=__________;所经历的时间之比tA:tC=___________

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  • 质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速度率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图种虚线所示,下列表述正确的是
    A.M带负电,N带正电( U5 F& O5 ]5 j, M( Z$ f- W* G& i
    B.M的速度率小于N的速率+ S5 X9 R) R! g, T/ E% \7 ?
    C.洛仑磁力对M、N做正功" I7 P$ I! Z. \5 O/ O. H5 W
    D.M的运行时间大于N的运行时间1 e; R; Z% X5 Q0 L$ c' `+ \/ \8 @

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