利用如图所示装置可调控带电粒子的运动，通过改变左端粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达右端...

利用如图所示装置可调控带电粒子的运动，通过改变左端粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达右端接收屏上的位置，装置的上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反，磁场区域的宽度均为h，磁场区域长均为15h，P、Q为接收屏上的二点，P位于轴线上，Q位于下方磁场的下边界上。在纸面内，质量为m、电荷量为＋q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入，方向与轴线成370角，经过上方的磁场区域一次，恰好到达Q点。不计粒子的重力 (sin370=0.6、cos370=0.8)。问：

（1）上下两磁场间距x为多少？

（2）仅改变入射粒子的速度大小，使粒子能打到屏上P点，求此情况下入射速度大小的所有可能值。

高二物理计算题困难题查看答案及解析

某装置用磁场控制带电粒子的运动，工作原理图如图所示。装置的长L＝，上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小相同、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距为d，装置右端有一收集板，N、P为板上的两点，N、P分别位于下方磁场的上、下边界上。一质量为m、电荷量为-q的粒子静止在A处，经加速电场加速后，以速度v0沿图中的虚线从装置左端的中点O射入，方向与轴线成60°角。可以通过改变上下矩形区域内的磁场强弱（两磁场始终大小相同、方向相反），控制粒子到达收集板上的位置。不计粒子的重力。

（1）试求出加速电压U的大小；

（2）若粒子只经过上方的磁场区域一次，恰好到达收集板上的P点，求磁场区域的宽度h；

（3）欲使粒子经过上下两磁场并到达收集板上的N点，磁感应强度有多个可能的值，试求出其中的最小值B。

高二物理简答题困难题查看答案及解析

利用电场、磁场可以控制带电粒子的运动。 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，有一个半径为r的圆形区域，其圆心坐标为 (r，0)。在这个区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。 在直线y = - r的下方，有水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E。 一质子从O点沿x轴正方向射入磁场，在磁场中做半径为r的匀速圆周运动。已知质子的质量为m，电荷量为+q，不计质子的重力。求：

（1）运动轨迹由哪两个图形构成；

（2）质子在磁场中运动时速度的大小υ；

（3）质子离开磁场后经多长时间到达y轴；

（4）质子运动到y轴时距O点的距离L。

高二物理解答题中等难度题查看答案及解析

利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，是一项重要的物理应用技术。在等量正点电荷所激发的电场中，可以使带电粒子做匀速圆周运动。如图所示，AB为两个点电荷连线的中垂线，粒子在其上P点获得一垂直纸面向外的速度，恰好在中垂面上做匀速圆周运动。以下判断正确的是（ ）

A. 该粒子可能带正电

B. 该粒子一定带负电

C. 若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，粒子仍在原轨道做匀速圆周运动

D. 若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，粒子将无法在原轨道做匀速圆周运动

高二物理选择题中等难度题查看答案及解析

利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，是一项重要的物理应用技术。在等量正点电荷所激发的电场中，可以使带电粒子做匀速圆周运动。如图所示，AB为两个点电荷连线的中垂线，粒子在其上P点获得一垂直纸面向外的速度，恰好在中垂面上做匀速圆周运动。以下判断正确的是（ ）

A. 该粒子可能带正电

B. 该粒子一定带负电

C. 若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，粒子仍在原轨道做匀速圆周运动

D. 若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大，粒子将无法在原轨道做匀速圆周运动

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某同学设计了一利用涡旋电场加速带电粒子的装置，基本原理如图甲所示。上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，带电粒子在真空室内做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。图甲上部分为侧视图、下部分为俯视图。若粒子质量为m、电荷量为q，初速度为零，粒子圆形轨道的半径为R，穿过粒子圆形轨道面积的磁通量随时间t的变化关系如图乙所示，在t0时刻后，粒子轨道处的磁感应强度为B，粒子加速过程中忽略相对论效应，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　 ）

甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　 乙

A. 若被加速的粒子为电子，沿如图所示逆时针方向加速，则应在线圈中通以由a到b的电流

B. 在t0时刻后，穿过粒子圆形轨道面积的磁感应强度的与粒子轨道处的磁感应强度B大小相等

C. 在t0时刻后，粒子运动的速度大小为

D. t0时刻前，粒子每加速一周增加动能为

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某同学设计了一利用涡旋电场加速带电粒子的装置，基本原理如图甲所示，上，下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，带电粒子在真空室内做圆周运动，电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使粒子加速，图甲上部分为侧视图，下部分为俯视图，若粒子质量为m，电荷量为q，初速度为零，圆形轨道的半径为R，穿过粒子圆形轨道面积的磁通量Φ随时间t的变化关系如图乙所示，在t0时刻后，粒子轨道处的磁感应强度为B，粒子加速过程中忽略相对论效应，不计粒子的重力，下列说法正确的是（　 ）

A．若被加速的粒子为电子，沿如图所示逆时针方向加速，则应在线圈中通以由a到b的电流

B．若被加速的粒子为正电子，沿如图所示逆时针方向加速，则应在线圈中通以由a到b的电流

C．在t0时刻后，粒子运动的速度大小为

D．在t0时刻前，粒子每加速一周增加的动能为

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速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是(　　 )

A．该束带电粒子带负电

B．速度选择器的P1极板带负电

C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越大

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速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是

A．该束带电粒子带正电

B．速度选择器的P₁极板带负电

C．能通过狭缝S₀的带电粒子的速率等于EB₁

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S₀，粒子的比荷越大

高二物理选择题中等难度题查看答案及解析

速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（　 ）

A．该束粒子带正电

B．速度选择器P1极板带负电

C．能通过狭缝S0 的带电粒子的速率等于

D．粒子打在胶片上的位置越靠近S0，粒子的比荷越小

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