如图所示,空间存在一个半径为R0的圆形匀强磁场区域,磁场的方向垂直于纸面向里、磁感应强度的大小为B。有一个粒子源在纸面内沿各个方向以一定速率发射大量粒子,粒子的质量为m、电荷量为+q。将粒子源置于圆心,则所有粒子刚好都不离开磁场,不考虑粒子之间的相互作用。
(1)求带电粒子的速率;
(2)若粒子源可置于磁场中任意位置,且磁场的磁感应强度大小变为,求粒子在磁场中最长的运动时间t。
高三物理解答题困难题
(18分)如图所示,空间存在一个半径为R0的圆形匀强磁场区域,磁场的方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小为B.有一个粒子源在纸面内沿各个方向以一定速率发射大量粒子,粒子的质量为m、电荷量为+q.将粒子源置于圆心,则所有粒子刚好都不离开磁场,不考虑粒子之间的相互作用.
(1)求带电粒子的速率.
(2)若粒子源可置于磁场中任意位置,且磁场的磁感应强度大小变为,求粒子在磁场中最长的运动时间t.
(3)若原磁场不变,再叠加另一个半径为R1(R1> R0)圆形匀强磁场,磁场的磁感应强度的大小为B/2,方向垂直于纸面向外,两磁场区域成同心圆,此时该离子源从圆心出发的粒子都能回到圆心,求R1的最小值和粒子运动的周期T.
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,空间存在一个半径为R0的圆形匀强磁场区域,磁场的方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小为B.有一个粒子源在纸面内沿各个方向以一定速率发射大量粒子,粒子的质量为m、电荷量为+q.将粒子源置于圆心,则所有粒子刚好都不离开磁场,不考虑粒子之间的相互作用.
(1)求带电粒子的速率.
(2)若粒子源可置于磁场中任意位置,且磁场的磁感应强度大小变为B,求粒子在磁场中最长的运动时间t.
(3)若原磁场不变,再叠加另一个半径为R1(R1>R0)圆形匀强磁场,磁场的磁感应强度的大小为 B/2,方向垂直于纸面向外,两磁场区域成同心圆,此时该离子源从圆心出发的粒子都能回到圆心,求R1的最小值和粒子运动的周期T.
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高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,纸面内半径为R、圆心为O的圆形区域外存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,纸面内的线段PA与圆形区域相切于A点,。若P点处有一粒子源沿PA方向射出不同速率的带正电粒子(质量为m,电荷量为q,不计重力),则能射入圆形区域内部的粒子的速率可能为
A.
B.
C.
D.
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,纸面内半径为R、圆心为O的圆形区域外存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,纸面内的线段PA与圆形区域相切于A点,。若P点处有一粒子源沿PA方向射出不同速率的带正电粒子(质量为m,电荷量为q,不计重力),则能射入圆形区域内部的粒子的速率可能为
A.
B.
C.
D.
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,纸面内半径为R、圆心为O的圆形区域外存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,纸面内的线段PA与形区域相切于A点,PA=2R。若P点处有一粒子源沿PA方向射出不同速率的带正电粒子(质量为m,电荷量为q,不计重力,则能射入圆形区域内部的粒子的速率可能为
A. B. C. D.
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
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。在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,圆形磁场区域半径为r。当一带正电的粒子(质量为m,电荷量为q)从A点静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,磁感应强度为B,粒子恰好从N点射出,O为圆心,∠MON=120°,粒子重力忽略不计。求:
(1)粒子经电场加速后,进入磁场时速度v的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小和粒子在电场、磁场中运动的总时间t;
(3)若粒子在离开磁场前某时刻,磁感应强度方向不变,大小突然变为B1,此后粒子恰好被束缚在该磁场中,则B1的最小值为多少?
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图,以O点为圆心,半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向内的匀强磁场,磁感应强度大小为B,线段是圆的一条直径,有一个质量为m、电荷量为+q的粒子在纸面内从P点射入磁场,射入磁场时速度方向与的夹角为30°,重力不计。
(1)若离子在点离开圆形磁场区域,求离子的速度大小;
(2)现有大量该种离子,速率大小都是,在纸面内沿各个方向通过P点进入圆形磁场区域,试通过计算找出粒子只能在圆周的哪一步分射出圆形区域(不计粒子间相互作用);
(3)若在圆形区域左侧还存在一个以,为边界的条形区域磁场,磁感应强度大小与圆形区域内相同,方向垂直纸面向外,两边界间距,且有,其中与圆形区域相切,研究(2)问中离子的运动,求“射出圆形区域的位置”与P点相距最远的那些离子,它们从P点进入圆形区域直到离开条形区域所用的时间。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在xoy平面(纸面)内,存在一个半径为R=02.m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度大小为B=1.0T,方向垂直纸面向里,该磁场区域的左边缘与y轴相切于坐标原点O.在y轴左侧、-0.1m≤x≤0的区域内,存在沿y轴负方向的匀强电场(图中未标出),电场强度的大小为E=10×104N/C.一个质量为m=2.0×10-9kg、电荷量为q=5.0×10-5C的带正电粒子,以v0=5.0×103m/s的速度沿y轴正方向、从P点射入匀强磁场,P点的坐标为(0.2m,-0.2m),不计粒子重力。
(1)求该带电粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)求该带电粒子离开电场时的位置坐标;
(3)若在紧靠电场左侧加一垂直纸面的匀强磁场,该带电粒子能回到电场,在粒子回到电场前瞬间,立即将原电场的方向反向,粒子经电场偏转后,恰能回到坐标原点O,求所加匀强磁场的磁感应强度大小。
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如图所示,在xoy平面(纸面)内,存在一个半径为R=02.m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度大小为B=1.0T,方向垂直纸面向里,该磁场区域的左边缘与y轴相切于坐标原点O.在y轴左侧、-0.1m≤x≤0的区域内,存在沿y轴负方向的匀强电场(图中未标出),电场强度的大小为E=10×104N/C.一个质量为m=2.0×10-9kg、电荷量为q=5.0×10-5C的带正电粒子,以v0=5.0×103m/s的速度沿y轴正方向、从P点射入匀强磁场,P点的坐标为(0.2m,-0.2m),不计粒子重力。
(1)求该带电粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)求该带电粒子离开电场时的位置坐标;
(3)若在紧靠电场左侧加一垂直纸面的匀强磁场,该带电粒子能回到电场,在粒子回到电场前瞬间,立即将原电场的方向反向,粒子经电场偏转后,恰能回到坐标原点O,求所加匀强磁场的磁感应强度大小。
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