带电粒子在圆形有界磁场中的运动专题

1带电粒子在圆形有界磁场中的运动1、半径为r的圆形空间内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点沿径向以速度v0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B点射出，∠AOB＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为()若将带电粒子的速度变为v0/3,仍从A点沿原方向射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间变为多少？2、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质量为m的粒子，从磁场区域的一条直径AC上的A点射人磁场，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。3、一匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向.后来粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30°，P到O的距离为L，如图所示.不计重力的影响.求磁场的磁感应强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R.A.2πr3v0B.3πr3v0C.πr3v0D.23πr3v024、如图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域I、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为60°，一质量为m、带电量为+q的粒子以某一速度从I区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场．已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，求I区和Ⅱ区中磁感应强度的大小．(忽略粒子重力)练习：如图真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于图中纸面向里，磁感应强度的大小B=0.60T．磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，感光板足够长.在距ab为L=16cm处，有一个点状的α放射源s，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速度都是v=3.0×106m/s.已知α粒子的电荷与质量之比q/m=5.0×107C/kg.现只考虑在纸平面中运动的α粒子，求ab上被α粒子打中区域的长度．带电粒子在复习合场或组合场中的运动专题1、如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y=-2h处的P3点。不计重力。求：（l）电场强度的大小（2）粒子到达P2时速度的大小和方向（3）磁感应强度的大小P132、如图所示，在xoy坐标平面内的第一象限内有沿-y方向的匀强电场。在第四象限内有垂直平面向外的匀强磁场。现有一质量为m，带电量为+q的粒子（重力不计）以初速度v0沿-x方向从坐标为（3L,L）的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原O点射出，射出的速度与y轴方向夹角为45º，求：（1）粒子从O点射出的速度v和电场强度E（2）粒子从P点运动到O点过程所用的时间3、如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直.一质量为m、电荷量为－q(q0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场.粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点．已知OP＝l，OQ＝2l.不计重力．求：(1)M点与坐标原点O间的距离(2)粒子从P点运动到M点所用的时间带电粒子在复合场同时同区域题型1、如图小球质量为m=1.0×10-4kg,带q=4.0×10-4C正电荷，把小球套在足够长的绝缘直棒上，竖直的将绝缘棒放置在互相垂直的沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，方向为垂直纸面向里，匀强电场的电场强度为E=10N/C，方向水平向右。小球在棒上可以自由滑动，小球与绝缘棒之间的动摩擦因数µ=0.2，且滑动过程中小球的带电量不变。已知小球开始滑动时的初速为零。g取10m/s2。求：（1）小球滑动过程中的最大加速度（2）小球滑动过程中的最大速度34变式训练：如图小球质量为m=1.0×10-4kg,带q=4.0×10-4C正电荷，把小球套在足够长的绝缘直棒上，竖直的将绝缘棒放置在互相垂直的沿水平方向的匀强磁场和匀强电场中，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，方向为垂直纸面向外，匀强电场的电场强度为E=10N/C，方向水平向右。小球在棒上可以自由滑动，小球与绝缘棒之间的动摩擦因数µ=0.2，且滑动过程中小球的带电量不变。已知小球开始滑动时的初速为零。g取10m/s2。求：（1）小球滑动过程中的最大加速度（2）小球滑动过程中的最大速度重叠式复合场问题的解题细节：1.受力分析2.注意临界极值3.能量关系练习1、如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里。一带电粒子由a点进入电磁场并刚好能沿直线向上运动，下列说法正确的是()A．微粒一定带负电B．微粒动能一定减少C．微粒的电势能一定增加D．微粒的机械能一定增加2、如图所示，空间存在着方向竖直向下的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B，现有一个质量为m的带电液滴在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是()A.液滴在运动过程中的速率不变B.液滴所带电荷一定为负电荷，电荷量大小为mg/EC.液滴一定沿顺时针方向运动D.液滴可以沿逆时针方向运动，也可以沿顺时针方向运动3、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直于纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动．如图，由此可判断()A．如果油滴带正电，它是从M点运动到N点B．如果油滴带正电，它是从N点运动到M点C．如果水平电场方向向左，油滴是从M点运动到N点D．如果水平电场方向向右，油滴是从M点运动到N点如图，一根水平放置的绝缘光滑的直槽轨道连接一个竖直放置的半径R=0.5m的绝缘光滑圆槽轨，整个装置处在方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，有一个质量m=0.1g，电量1.6×10﹣3C的带正电小球在水平槽轨上运动时，恰能通过圆轨的最高点，小球的初速度为多大？5带电粒子在复习场中同区域分时1、如图所示，M、N两平行金属板间存在着正交的匀强电场和匀强磁场，一不计重力的带电粒子从O点以初速度v沿着和两板平行的方向射入场区后，做匀速直线运动，经过时间t1飞出场区；如果两板间只有电场，粒子仍以原来的速度v从O点进入电场，经过时间t2飞出电场；如果两板间只有磁场，粒子仍以原来的速度v从O点进入磁场，经过时间t3飞出磁场，则t1、t2、t3之间的关系为()A.t1＝t2＜t3B.t2＞t1＞t3C.t1＝t2＝t3D.t1＞t2＝t32、如图，xoy平面内的圆O′与y轴相切于坐标原点O,在该圆形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场一个带电粒子(不计重力)从原点O沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为T0,若撤去磁场，只保留电场，其它条件不变，该带电粒子穿过场区的时间为T0/2．若撤去电场，只保留磁场，其它条件不变，求：该带电粒子穿过场区的时间.3、如图所示，在虚线所示宽度范围内，有场强为E的匀强电场可使以初速v0垂直于电场线射入的某种正离子(重力不计)偏转θ角；在同样宽度内，若改用方向垂直纸面向外的匀强磁场，离子以原速度v0穿过该区域后偏转角也为θ.求：(1)匀强磁场的磁感应强度；(2)穿过电场和磁场的时间比．