专题、圆形有界磁场中“磁聚焦”规律(有答案)(可编辑修改word版).pdf
《专题、圆形有界磁场中“磁聚焦”规律(有答案)(可编辑修改word版).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题、圆形有界磁场中“磁聚焦”规律(有答案)(可编辑修改word版).pdf(10页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、圆形有界磁场中“磁聚焦”第 1 页专题、圆形有界磁场中“磁聚焦”的相关规律练习当圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等时,存在两条特殊规律;规律一:规律一:带电粒子从圆形有界磁场边界上某点射入磁场,如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等,则粒子的出射速度方向与圆形磁场上入射点的切线方向平行,如甲图所示。规律二:规律二:平行射入圆形有界磁场的相同带电粒子,如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等,则所有粒子都从磁场边界上的同一点射出,并且出射点的切线与入射速度方向平行,如乙图所示。【典型题目练习】1如图所示,在半径为 R 的圆形区域内充满磁感应强度为 B 的匀强磁场,MN 是一竖直放置的感光板从圆形磁场最高点 P
2、 垂直磁场射入大量的带正电,电荷量为 q,质量为 m,速度为 v 的粒子,不考虑粒子间的相互作用力,关于这些粒子的运动以下说法正确的是()A只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在 MN 上B对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线不一定过圆心C对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中通过的弧长越长,时间也越长D只要速度满足,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在 MN 上qBRvm2如图所示,长方形abed的长ad=0.6m,宽ab=0.3m,O、e分别是ad、bc的中点,以e为圆心eb为半径的四分之一圆弧和以O为圆心Od为半径的四分之一圆弧组成的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)磁感
3、应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=310-7kg、电荷量q=+210-3C的带正电粒子以速度v=5102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射人磁场区域,则下列判断正确的是()A从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边 B从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边C从Od边射入的粒子,出射点分布在ab边D从ad边射人的粒子,出射点全部通过b点3如图所示,在坐标系 xOy 内有一半径为 a 的圆形区域,圆心坐标为 O1(a,0),圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场,在直线 y=a 的上方和直线 x=2a 的左侧区域内,有一沿 x 轴负方向的匀强电场,场强大小为 E,一质量为 m、电荷量为+
4、q(q0)的粒子以速度 v 从O 点垂直于磁场方向射入,当入射速度方向沿 x 轴方向时,粒子恰好从 O1点正上方的 A点射出磁场,不计粒子重力,求:(1)磁感应强度 B 的大小;(2)粒子离开第一象限时速度方向与 y 轴正方向的夹角;圆形有界磁场中“磁聚焦”第 2 页(3)若将电场方向变为沿 y 轴负方向,电场强度大小不变,粒子以速度 v 从 O 点垂直于磁场方向、并与 x 轴正方向夹角=300射入第一象限,求粒子从射入磁场到最终离开磁场的总时间 t。4如图所示的直角坐标系中,从直线 x=2l0到 y 轴区域存在两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中 x 轴上方的电场方向沿 y 轴负方向,
5、x 轴下方的电场方向沿 y 轴正方向。在电场左边界从 A(2l0,l0)点到C(2l0,0)点区域内,连续分布着电量为+q、质量为 m 的粒子。从某时刻起,A 点到 C点间的粒子依次连续以相同速度 v0沿 x 轴正方向射入电场。从 A 点射入的粒子恰好从 y 轴上的(0,l0)点沿沿 x 轴正方向射出电场,A其轨迹如图所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。(1)求从 AC 间入射的粒子穿越电场区域的时间 t 和匀强电场的电场强度 E 的大小。(2)求在 A、C 间还有哪些坐标位置的粒子通过电场后也能沿 x 轴正方向运动?(3)为便于收集沿 x 轴正方向射出电场的所有粒子,若以直线 x=2l0
6、上的某点为圆心的圆形磁场区域内,设计分布垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场,使得沿 x 轴正方向射出电场的粒子经磁场偏转后,都能通过 x=2l0与圆形磁场边界的一个交点。则磁场区域最小半径是多大?相应的磁感应强度 B 是多大?5如图所示,在 xoy 坐标系中分布着三个有界场区:第一象限中有一半径为 r=0.1m 的圆形磁场区域,磁感应强度 B1=1T,方向垂直纸面向里,该区域同时与 x 轴、y 轴相切,切点分别为 A、C;第四象限中,由 y 轴、抛物线 FG(,单位:m)和直2100.025yxx 线 DH(,单位:m)构成的区域中,存在着方向竖直向下、强度 E=2.5N/C0.425yx的匀
7、强电场;以及直线 DH 右下方存在垂直纸面向里的匀强磁场 B2=0.5T。现有大量质量m=110-6 kg(重力不计),电量大小为 q=210-4 C,速率均为 20m/s 的带负电的粒子从A处垂直磁场进入第一象限,速度方向与 y 轴夹角在 0 至 1800之间。(1)求这些粒子在圆形磁场区域中运动的半径;(2)试证明这些粒子经过 x 轴时速度方向均与 x 轴垂直;圆形有界磁场中“磁聚焦”第 3 页(3)通过计算说明这些粒子会经过 y 轴上的同一点,并求出该点坐标。6如图所示,真空中一平面直角坐标系 xOy 内,存在着两个边长为 L 的正方形匀强电场区域、和两个直径为 L 的圆形磁场区域、。电
8、场的场强大小均为 E,区域的场强方向沿 x 轴正方向,其下边界在 x 轴上,右边界刚好与区域的边界相切;区域的场强方向沿 y 轴正方向,其上边界在 x 轴上,左边界刚好与刚好与区域的边界相切。磁场的磁感应强度大小均为,区域的圆心坐标为(0,)、磁场方向垂直于 xOy 平22mEqL2L面向外;区域的圆心坐标为(0,)、磁场方向垂直于 xOy 平面向里。两个质量均为2Lm、电荷量均为 q 的带正电粒子 M、N,在外力约束下静止在坐标为(,)、(32L2L,)的两点。在 x 轴的正半轴(坐标原点除外)放置一块足够长的感光板,32L234L板面垂直于 xOy 平面。将粒子 M、N 由静止释放,它们最
9、终打在感光板上并立即被吸收。不计粒子的重力。求:(1)粒子离开电场时的速度大小。(2)粒子 M 击中感光板的位置坐标。(3)粒子 N 在磁场中运动的时间。7如图所示,半圆有界匀强磁场的圆心 O1在 x 轴上,OO1距离等于半圆磁场的半径,磁感应强度大小为 B1。虚线 MN 平行 x 轴且与半圆相切于 P 点。在 MN 上方是正交的匀强电场和匀强磁场,电场场强大小为 E,方向沿 x 轴负向,磁场磁感应强度大小为 B2。B1,B2方向均垂直纸面,方向如图所示。有一群相同的正粒子,以相同的速率沿不同方向从原点O 射入第 I 象限,其中沿 x 轴正方向进入磁场的粒子经过 P 点射入 MN 后,恰好在正
10、交的圆形有界磁场中“磁聚焦”第 4 页电磁场中做直线运动,粒子质量为 m,电荷量为 q(粒子重力不计)。求:(1)粒子初速度大小和有界半圆磁场的半径。(2)若撤去磁场 B2,则经过 P 点射入电场的粒子从 y 轴出电场时的坐标。(3)试证明:题中所有从原点 O 进入第 I 象限的粒子都能在正交的电磁场中做直线运动。8如图甲所示,真空中有一个半径 r=0.5m 的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小 B=2.0103T,方向垂直于纸面向里,在 x=r 处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度 L=0.5m 的匀强电场区域,电场强度 E=1.5103N/C,在 x=2m 处有一垂直 x 方向
11、的足够长的荧光屏,从 O 点处向不同方向发射出速率相同的比荷带负电的粒子,91.0 10/qC kgm粒子的运动轨迹在纸面内。一个速度方向沿 y 轴正方向射入磁场的粒子 M,恰能从磁场与电场的相切处进入电场。不计重力及阻力的作用。求:(1)粒子 M 进入电场时的速度。(2)速度方向与 y 轴正方向成 30(如图中所示)射入磁场的粒子 N,最后打到荧光屏上,画出粒子 N 的运动轨迹并求该发光点的位置坐标。9如图甲所示,质量 m=8.01025kg,电荷量 q=1.61015C 的带正电粒子从坐标原点 O 处沿xOy 平面射入第一象限内,且在与 x 方向夹角大于等于 30的范围内,粒子射入时的速度
12、方向不同,但大小均为 v0=2.0107m/s。现在某一区域内加一垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小 B=0.1T,若这些粒子穿过磁场后都能射到与 y 轴平行的荧光屏 MN 上,并且当把荧光屏 MN 向左移动时,屏上光斑长度和位置保持不变。(=3.14)求:(1)粒子从 y 轴穿过的范围。(2)荧光屏上光斑的长度。(3)打到荧光屏 MN 上最高点和最低点的粒子运动的时间差。(4)画出所加磁场的最小范围(用斜线表示)。圆形有界磁场中“磁聚焦”第 5 页参考答案1当 vB 时,粒子所受洛伦兹力充当向心力,做半径和周期分别为、mvRqB的匀速圆周运动;只要速度满足时,在磁场中圆周运动
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题 圆形 磁场 聚焦 规律 答案 编辑 修改 word
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。