带电粒子在磁场中的运动练习

《带电粒子在磁场中的运动练习》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、带电粒子在磁场中的运动1、如图所示一带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成300角。已知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，不计重力作用。求此匀强电场的场强大小。2、如图所示，一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=600。求电子的质量和穿越磁场的时间。3、如图所示，挡板P的右侧有匀强磁场，方向垂直纸面向里，一个带负电的粒子垂直与磁场方向经挡板上的小孔M

2、进入磁场进入磁场时的速度方向与挡板成30°角，粒子在磁场中运动后，从挡板上的N孔离开磁场，离子离开磁场时的动能为EK，M、N相距为L，已知粒子所带电量值为q，质量为m，重力不计。求：（1）匀强磁场的磁感应强度的大小（2）带电离子在磁场中运动的时间。4、如图所示，在x>0的区域内存在着垂直于xoy平面的匀强磁场B，磁场的左边界为x=0，一个带电量为q=+1.0×10-17C、质量为m=2．0×10-25kg的粒子，沿着x轴的正方向从坐标原点O射人磁场，恰好经过磁场中的P点，P点的坐标如图所示．已知粒子的动能为Ek=1.0×

3、10-13J(不计粒子重力)求:(1)匀强磁场的磁感强度方向及大小． (2)粒子在磁场中从O点运动到y轴的时间．5、在直径为d的圆形区域内存在均匀磁场、磁场方向垂直于圆面指向纸外。一电量为q、质量的m的粒子，从磁场区域的一条直径AC上的A点射入磁场，其速度大小为v0，方向与AC成α角。若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上的D点，AD与AC的夹角为β，如图所示，求该匀强磁场的磁感应强度B的大小。6、如图所示，一带电平行板电容器水平放置，金属板M上开有一小孔。有A、B、C三个质量均为m、电荷量均为＋q的带电小球（可视为质点），其

4、间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态。已知M、N两板间距为3L，现使A小球恰好位于小孔中，由静止释放并让三个带电小球保持竖直下落，当A球到达N极板时速度刚好为零，求：（1）三个小球从静止开始运动到A球刚好到达N板的过程中，重力势能的减少量；（2）两极板间的电压；（3）小球在运动过程中的最大速率。117、如图所示，在垂直xoy坐标平面方向上有足够大的匀强磁场区域，其磁感强度B=1T，一质量为m=3×10-16kg、电量为q=1×10-8C带正电的质点（其重力忽略不计），以V=4×106m/s的速率通过坐标原点O，而后历时

5、4π×10-8s飞经x轴上A点，试求带电质点做匀速圆运动的圆心坐标，并在坐标系中画出轨迹中画出轨迹示意图。8、在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度应大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界的交点C处沿＋y方向飞出。（1）判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B/，该粒子仍以A处相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60

6、°角，求磁感应强度B/多大？此粒子在磁场中运动手所用时间t是多少？9、一宇宙人在太空（万有引力可以忽略不计）玩垒球。如图所示，辽阔的太空球场半侧为匀强电场，另半侧为匀强磁场，电场和磁场的分界面为垂直纸面的平面，电场方向与界面垂直，磁场方向垂直纸面向里，电场强度大小E=100V/m。宇宙人位于电场一侧距界面为h=3m的P点，O为P点至界面垂线的垂足，D点位于纸面上O点的右侧，OD与磁场的方向垂直。垒球的质量m=0.1kg，电量q=一0.05c。宇宙人从P点以初速度v0=10m/s平行于界面投出垒球，要使垒球第一次通过界面时

7、就击中D点，求：（计算结果保留三位有效数字）(l)O、D两点之间的距离。(2）垒球从抛出到第一次回到P点的时间。10、如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内，PQ、MN水平且足够长，半圆环MAP在磁场边界左侧，P、M点在磁场边界线上，NMAP段光滑，PQ段粗糙，现在有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在MN杆上，它所受电场力为重力的倍。现将小环从M点右侧的D点由静止释放，小环刚

8、好能到达P点.（1）求DM间距离；（2）求上述过程中，小环第一次通过与O等高的A点时，半圆环对小环作用力的大小；（3）若小环与PQ间动摩擦因数为μ（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等），现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放，求小球在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.1111、如图所示，两块垂直纸面的平行金属板A、