帶電粒子在復合場中的運動

2023-01-05 20:06:02 字數 3669 閱讀 4881

1、 圖2-4-3所示是映象管電子束運動的示意圖. 設加速電場兩極間的電勢差為u,勻強磁場區域的寬度為l,要使電子束從磁場**來時在圖中所示範圍內發生偏轉(即上下各偏),則磁感應強度b的變化範圍應如何?(電子電荷量e、質量m為已知)

2、 如圖2-4-10所示,在迴旋加速器的d形盒i的o點處有一離子源,該離子源產生的離子,經兩個d形盒縫隙的電廠加速後,進入d形盒ii,試求在d形盒中相鄰兩個半圓形軌道的半徑之比.

3、 如圖2-4-14所示為磁流體發電機的示意圖,假設板間距離為d,磁感應強度為b,正、負離子電荷量為e,射入速度為v,外接電阻. 試問:

(1) 圖中哪個板是正極?

(2) 發電機的電動勢是多少?

4、一重力不計的帶電粒子垂直射入一自左向右逐漸增強的磁場中,由於周圍氣體的阻礙作用,其運動軌跡恰好為一段圓弧ab,如圖2-4-17所示,則可以判斷( ).

a.粒子從a點射入,速度逐漸減小 b. 粒子從a點射入,速度逐漸增大

c.粒子從b點射入,速度逐漸減小 d. 粒子從b點射入,速度逐漸增大

5、如圖2-4-22甲所示,建立oxy座標系. 兩平行極板p、q垂直於y軸且關於x軸對稱,極板長度和板間距均為l. 在第

一、四象限有磁感應強度為b的勻強磁場,方向垂直於oxy平面向里. 位於極板左側的粒子源沿x軸向右連續發射質量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子. 在0~3時間內兩板間加上如圖2-4-22乙所示的電壓(不考慮極板邊緣的影響).

已知t=0時刻進入兩極板間的帶電粒子恰好在時刻經極板邊緣射入磁場. 上述m、q、l、、b為已知量.(不考慮粒子間相互影響及返回極板間的情況)

(1)求電壓的大小.

(2)求時刻進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑

(3)何時進入兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短?求此最短時間.

6、如圖2-4-24所示,擺球帶負電荷的單擺,在一勻強磁場中擺動,勻強磁場的方向垂直紙面向裡,擺球在ab間擺動過程中,由a擺到最低點c時,擺線拉力的大小為,擺球加速度大小為;由b擺到最低點c時,擺線拉力的大小為,擺球加速度大小為,則( ).

ab.cd.

7、在電場強度為b的水平勻強磁場中,一質量為m、帶正電q的小球在o點靜止釋放,小球的運動曲線如圖2-4-28所示. 已知此曲線在最低點的曲率半徑為該點到x軸距離的2倍,重力加速度為g. 求:

(1)小球運動到任意位置p(x,y)處的速率v.

(2)小球在運動過程中第一次下降的最大距離.

(3)當在上述磁場中加一豎直向上電場強度為e()的勻強電場時,小球從o點靜止釋放後獲得的最大速率.

1、如圖2-4-39所示,在x軸上方存在著垂直於紙面向裡、磁感應強度為b的勻強磁場,乙個不計重力的帶電粒子從座標原點o處以速度v進入磁場,粒子進入磁場時的速度方向垂直於磁場且與x軸正方向成角,若粒子穿過y軸正半軸後在磁場中到x軸的最大距離為a,則該粒子的比荷和所帶電荷的正負為( ).

a.,正電荷 b. ,正電荷 c. ,負電荷 d. ,負電荷

2、如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導軌pp』、qq』相距l傾斜放置與水平面的夾角為,勻強磁場垂直於導軌平面,磁感應強度為b,導軌的上端與水平放置的兩金屬板m、n相連,板間距離為d,板間有一質量為m,電荷量為q的帶電微粒,質量為m,電阻與定量電阻相等的金屬棒ab水平跨放在導軌上,下滑過程中與導軌接觸良好,現將金屬棒ab由靜止釋放,當金屬板的速度達到穩定時釋放板間帶電微粒,要使帶電微粒保持靜止,必須滿足的條件有( )

a.帶電微粒一定帶負電 b. 金屬棒ab下滑的穩定速度必須是

c. 帶電微粒的比荷必須等於d. 帶電微粒的比荷必須等於

3、如圖所示,已知一帶電小球在光滑絕緣的水平面上從靜止開始經電壓u加速後,水平進入相互垂直的勻強電場e和勻強磁場b的復合場中(e和b已知),小球在此空間的豎直麵內做勻強圓周運動,則( )

a.小球可能帶正電 b. 小球做勻速圓周運動的半徑為r=

c. 小球做勻速圓周運動的角速度為

d. 若電壓u增大,則小球做勻速圓周運動的頻率減小

4、如圖2-10所示,在以座標原點o為圓心、半徑為r的半圓形區域內,有相互垂直的勻強電場和勻強磁場,磁感應強度為b,磁場方向垂直於平面向里. 一帶正電的粒子(不計重力)從o點沿y軸正方向以某一速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運動,經時間從p點射出.

(1)求電場強度的大小和方向.

(2)若僅撤去電場,帶電粒子仍從o點以相同的速度射入,經時間恰好從半圓區域的邊界射出. 求粒子運動加速度的大小.

(3)若撤去電場,帶電粒子仍從o點射入,且速度為原來的4倍,求粒子在磁場中運動的時間.

5、如圖所示,兩塊足夠大的平行金屬板a、b豎直放置,板間有場強為e=

的勻強電場,兩板間的距離為d=0.2m,現有一質量為m=0.1g帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度豎直向上射入板間,當它飛到b板時,速度大小不變,而方向變為水平方向,且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板進入bc區域,bc區域的寬度也為d,所加勻強電場的場強大小為e,方向豎直向上,勻強磁場的磁場應強度b=500t,方向垂直紙面向裡(g取10m/)。

求:(1) 微粒所帶電荷量q;

(2) 微粒穿出bc區域的位置到a板下邊緣的豎直距離l;

(3) 微粒在ab、bc區域中運動的總時間t.

6、如圖所示,在xoy平面的第ⅰ、ⅳ象限存在電場強度e=10n/c沿x軸正方向的勻強電場;在xoy平面的第ⅱ、ⅲ象限存在磁感應強度b=0.5t、方向垂直xoy平面向裡的勻強磁場.一比荷為q/m=160c/kg、帶負電的粒子,在x=0.

06m處的p點以=8m/s的初速度沿y軸正方向開始運動,不計帶電粒子的重力,求:

(1)帶電粒子開始運動後第一次通過y軸時距o點的距離;

(2)帶電粒子進入磁場後經多長時間返回電場;

(3)帶電粒子運動的週期.

7、如圖2-4-30,在地面附近有範圍足夠大的相互正交的勻強電場和勻強磁場. 磁感應強度為b,方向水平並垂直紙面向裡. 一質量為m、帶電荷量為q的帶電粒子在此區域恰好做速度大小為v的勻速圓周運動.

(重力加速度為g)

(1)求此區域內電場強度電場強度大小和方向.

(2)若某時刻微粒運動到場中距地面高度為h的p點,速度與水平方向成夾角,如圖2-4-30. 則該微粒至少須經多長多長時間運動到距地面最高點?最高點距地面多高?

(3)在(2)問中微粒又運動到p點時,突然撤去磁場,同時電場強度大小不變,方向變為水平向右,則該微粒運動中距地面的最大高度是多小?

8、如圖所示,帶電平行金屬板相距為d,在兩板間半徑為的圓形區域內有垂直紙面向裡的勻強磁場,磁感應強度的大小為b,兩板及其左側邊緣連線均與磁場邊界相切. 一質子(不計重力)沿兩板間中心線從左側點以某一速度射入,沿直線通過圓形磁場區域,然後恰好從極板邊緣飛出,在極板間的運動時間為,若僅撤去磁場,質子仍從點以相同速度射入,則經過時間打到極板上.

(1)求兩極板間電壓u.

(2)若兩極板間的電壓u是由一垂直放置在均勻變化的磁場中的匝數為n、面積為s的正方形線圈產生的,則該磁場的變化率是多少?

(3)若兩極板不帶電,保持磁場不變,質子仍沿中心線從點射入,欲使質子從兩極板左側飛出,射入的速度應滿足什麼條件?

9、如圖所示,在平面直角座標系xoy的第一象限內有沿y軸負方向的勻強電場,第四象限內有垂直於紙面向外的勻強磁場. 現有一質量為m、帶電荷量為+q的粒子(重力不計)以初速度沿x軸負方向從座標為(3l,l)的p點開始運動,進入磁場後再由座標原點o射出,射出時的速度方向與y軸方向的夾角為,求:

(1)粒子從o點射出時的速度v的大小.

(2)電場強度e及粒子在電場中運動的時間.

(3)磁感應強度b及粒子在磁場中運動的時間.

帶電粒子在復合場中的運動

實際應用中,迴旋加速是用兩個d形金屬盒做外殼,兩個d形金屬盒分別充當交流電源的兩極,同時金屬盒對帶電粒子可起到靜電遮蔽作用,金屬盒可以遮蔽外界電場,盒內電場很弱,這樣才能保證粒子在盒內只受磁場力作用而做勻速圓周運動。2 帶電粒子在d形金屬盒內運動的軌道半徑是不等距分布的 設粒子的質量為m,電荷量為q...

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復合場 多選 2013 高郵市摸底試題 如圖8 3 1所示,一帶電小球在一正交電場 磁場區域裡做勻速圓周運動,電場方向豎直向下,磁場方向垂直紙面向裡,則下列說法正確的是 a 小球一定帶正電 b 小球一定帶負電 c 小球的繞行方向為順時針 d 改變小球的速度大小,小球將不做圓周運動 單選 2013 龍...

帶電粒子在復合場中的運動 二

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