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如图所示,在第二和第三象限的两个正方形区域内(包括外边界上)分别存在着两匀强磁场...

如图所示,在第二和第三象限的两个正方形区域内(包括外边界上)分别存在着两匀强磁场,磁感应强度的大小相等、方向相反,且都垂直于xoy平面。某带电粒子质量为m,电量为-q,每次均从P(-dd)点沿x轴正方向射入磁场I.当入射速度为v0时,粒子从P点正下方(-d)处射出磁场,不计重力。

 

 

(1)求磁感应强度大小;

(2)若入射速度为5v0时,求粒子离开磁场的位置坐标;

(3)若粒子经过区域II后从第四象限离开磁场,求粒子入射速度的范围。

 

(1)B= (2) (0,) (3) 【解析】 (1) 粒子做匀速圆周运动的半径为: 解得:; (20速度为5v0时,半径 粒子运动轨迹如图所示, 设离开磁场时的位置纵为y [r1-(d-y)]2+d2=r12 解得: 所以,粒子离开磁场的位置坐标; (3) 能经过区域II后从第四象限离开磁场的临界轨迹如图所示, 速度最小时,有: r2+ r2cos300=d 速度最大时半径为r3=d 即:偏转半径范围为: 由qvB=mv2/r 入射速度的范围  
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考点分析:
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如图所示,在直角坐标系的原点O 处有一放射源,向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子.在放射源右侧有一很薄的挡板,垂直于x 轴放置,挡板与xoy 平面交线的两端MN 正好与原点O 构成等边三角形,O′ 为挡板与x 轴的交点.在整个空间中,有垂直于xoy 平面向外的匀强磁场(图中未画出),带电粒子在磁场中沿顺时针方向做匀速圆周运动.已知带电粒子的质量为m,带电荷量大小为q,速度大小为υMN 的长度为L.(不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用)

1)确定带电粒子的电性;

2)要使带电粒子不打在挡板上,求磁感应强度的最小值;

3)要使MN 的右侧都有粒子打到,求磁感应强度的最大值.(计算过程中,要求画出各临界状态的轨迹图)

 

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如图所示,在xOy平面内,有一以O为圆心、R为半径的半圆形匀强磁场区域, 磁场方向垂直坐标平面向里,磁感应强度大小为B。位于O点的粒子源向第二象限内的 各个方向连续发射大量同种带电粒子,粒子均不会从磁场的圆弧边界射出。粒子的速率相等,质量为m、电荷量大小为q,粒子重力及粒子间的相互作用均不计。

(1)若粒子带负电,求粒子的速率应满足的条件及粒子在磁场中运动的最短时间;

(2)若粒子带正电,求粒子在磁场中能够经过区域的最大面积。

 

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在半径为R的圆形区域内,存在垂直圆面的匀强磁场。圆边上的P处有一粒子源,不断沿垂直于磁场的各个方向,向磁场区发射速率均为v0的同种粒子,如图所示。现测得:当磁感应强度为B1时,粒子均从由P点开始弧长为πR的圆周范围内射出磁场;当磁感应强度为B2时,粒子则都从由P点开始弧长为πR的圆周范围内射出磁场。不计粒子的重力,则(   )

A. 前、后两次粒子运动的轨迹半径比为r1∶r2

B. 前、后两次粒子运动的轨迹半径比为r1∶r2=2∶3

C. 前、后两次磁感应强度的大小之比为B1∶B2

D. 前、后两次磁感应强度的大小之比为B1∶B2

 

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如图所示,在边长为L的正方形区域abcd内有垂直纸面向里的匀强磁场磁感应强度大小为B。从边ad的四等分点P处沿与ad边成45°角向磁场区域内射入速度大小不等的带电粒子,粒子的质量为m,电荷量为-q(q>0)。不计粒子重力,关于粒子的运动,下列说法正确的是

A. 可能有粒子从b点射出

B. 粒子在磁场中运动的最长时间为

C. 速度v=的粒子从cd边射出磁场

D. bc边射出的粒子的运动轨道所对应的圆心角一定小于135°

 

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如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A60°,AOL,在O点放置一个粒子源,可以向各个方向发射某种带负电粒子.已知粒子的比荷为,发射速度大小都为v0=.设粒子发射方向与OC边的夹角为θ,不计粒子间相互作用及重力.对于粒子进入磁场后的运动,下列说法正确的是  

A.θ=450时,粒子将从AC边射出

B.所有从OA边射出的粒子在磁场中运动时间相等

C.随着θ角的增大,粒子在磁场中运动的时间先变大后变小

D.AC边界上只有一半区域有粒子射出

 

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