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160101. (2021•西安中学•一模) 如图所示,带等量异种电荷的正对平行金属板倾斜放置,金属板长为L,金属板和水平面夹角θ=30°.一电量为﹣q(q>0)、质量为m的带电微粒从下板边缘P点由静止释放后沿水平直线运动到上板边缘,从Q点射出板间,并立即正对着圆心O射入半径为R的圆形区域,圆形区域中存在电场强度为E的匀强电场(图中没有画出)和匀强磁场。带电微粒刚进入圆形区域的瞬间,在A点与一个静止的中性微粒发生正碰,碰后粘合成一个微粒在圆形区域中做匀速圆周运动,从圆形区域射出时,微粒速度方向相比初速度方向偏转了120°,重力加速度为g。
求:(1)带电粒子从Q点射出时的速度v0
(2)中性微粒的质量M;
(3)区域中匀强磁场的磁感应强度B。

共享时间:2021-03-11 难度:1
[考点]
带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)在平行板间,带电微粒受力如图:

F为电场力,在垂直于运动方向,由平衡条件有:
Fcosθ=mg                   ①
由P到Q,由动能定理得:
          ②
由①②式联立,得     ③
(2)微粒碰撞后,结合在一起并在圆形区域内做圆周运动的条件为:
(M+m)g=Eq                    ④
由④式解得:             ⑤
(3)碰后粒子做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,设v,r分别为圆周运动的速度和半径
则:         ⑥
由动量守恒,碰撞过程中 mv0=(M+m)v     ⑦
由几何关系得:r=Rtan30°              ⑧
⑥⑦⑧联立得:           ⑨
答:(1)带电粒子从Q点射出时的速度v0
(2)中性微粒的质量M为
(3)区域中匀强磁场的磁感应强度B为
[点评]
本题考查了"带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,",属于"基础题",熟悉题型是解题的关键。
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160555. (2016•西安中学•一模) 德优题库如图所示,在轴上方存在垂直xOy平面向外的匀强磁场,坐标原点O处有一粒子源,可向x轴和x轴上方的各个方向不断地发射速度大小均为v;质量为m、带电量为+q的同种带电粒子。在x轴上距离原点x0处垂直于x轴放置一个长度为x0.厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P(粒子一旦打在金属板P上,其速度立即变为0)。现观察到沿r轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端,且速度方向与y轴平行。不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)求被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值;
(3)若在y轴上另放置一能接收带电粒子的挡板,使薄金属板P右侧不能接收到带电粒子,试确定挡板的最小长度和放置的位置坐标。
共享时间:2016-03-02 难度:1 相似度:2
160117. (2021•长安区一中•七模) 如图所示,在xOy平面内,有一边长为L的等边三角形区域OPQ,PQ边与x轴垂直,在三角形区域以外,均存在着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,三角形OPQ区域内无磁场分布。现有质量为m、带电量为+q的粒子从O点射入磁场,粒子重力忽略不计。
(1)若粒子从O点沿y轴正方向射入,直接到达P点(运动时间t<),求粒子从O点射入的速度的大小;
(2)若要使该粒子不出磁场,直接到达P点(运动时间t<),求粒子从O点射入的最小速度的大小和方向;
(3)若粒子从O点以初速度v0沿y轴正方向射入,能再次经过O点,求该粒子从出发到再次过O点所经历时间。
共享时间:2021-06-03 难度:1 相似度:2
160638. (2016•西工大附中•七模) (12分)将氢原子中电子的运动看作绕氢核做匀速圆周运动,这时在研究电子运动的磁效应时,可将电子的运动等效为一个环形电流,环的半径等于电子的轨道半径r.
现对一氢原子加上一外磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直电子的轨道平面.这时电子运动的等效电流用I1来表示.现将外磁场反向,但磁场的磁感应强度大小不变,仍为B,这时电子运动的等效电流用I2来表示.假设在加上外磁场以及外磁场反向时,氢核的位置,电子运动的轨道平面以及轨道半径都不变,求外磁场反向前后电子运动的等效电流的差即|I1﹣I2|等于多少?用m和e表示电子的质量和电量.
共享时间:2016-06-08 难度:1 相似度:2
160433. (2018•西安中学•五模) 如图所示xOy坐标系中,在y>0区域内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场;在﹣l≤x≤0的第Ⅲ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场;在x>0的第IV象限内有一个带负电的固定点电荷(图中未标出)。一质量为m,带电量为q的带正电粒子,以初速度v0沿x轴正方向从x轴上的M(﹣l,0)点射入电场区域,粒子重力可忽略。粒子经过N(0,)点后,以恒定速率经P(,0)点进入磁场区域并回到M点。求
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)匀强磁场的磁感应强度B;
(3)粒子从N点到M点所用的时间t。(结果可保留根式)

共享时间:2018-05-14 难度:2 相似度:1.5
159434. (2022•周至中学•高三上一月) 在如图所示的直角坐标系xOy中,x轴上方存在与x轴负方向成45°的匀强电场,x轴下方存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从y轴上的点由静止释放,从x轴上的A点第一次进入匀强磁场,从x轴上的C点第一次离开匀强磁场,已知A、C两点关于原点O对称,不计粒子受到的重力。求:
(1)C点的坐标;
(2)电场强度的大小E;
(3)带电粒子从释放到经过C点的时间t。

共享时间:2022-10-20 难度:2 相似度:1.5
161395. (2023•西安中学•高二上期末) 德优题库如图所示,在纸面内两直角边长均为L的三角形MNP区域内(不含边界)。有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的带负电粒于从PM边的中点A平行PN边射入MNP区域,不计粒子受到的重力。求:
(1)在粒子从PN边射出磁场的情况下,粒子入射的最小速度vmin
(2)在粒子从MN边射出磁场的情况下,粒子在磁场中运动的最长时间tmax
共享时间:2023-02-20 难度:2 相似度:1.5
160037. (2021•西安中学•三模) 如图所示,在坐标系xOy中,第一象限除外的其它象限都充满匀强磁场Ⅰ,磁感应强度都为B1=0.12T,方向垂直纸面向内.P是y轴上的一点,它到坐标原点O的距离l=0.40m.一比荷=5.0×107C/kg的带正电粒子从P点开始进入匀强磁场中运动,初速度v0=3.0×106m/s,方向与y轴正方向成夹角θ=53°并与磁场方向垂直.不计粒子的重力作用.已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:

(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R.
(2)在第一象限中与x轴平行的虚线上方的区域内充满沿x轴负方向的匀强电场(如图a所示),粒子在磁场中运动一段时间后进入第一象限,最后恰好从P点沿初速度的方向再次射入磁场.求匀强电场的电场强度E和电场边界(虚线)与x轴之间的距离d.
(3)如果撤去电场,在第一象限加另一匀强磁场Ⅱ,磁场方向垂直于xoy平面.在第(2)问虚线位置放置一块长度为L=0.25m的平板,平板的左边缘与y轴对齐(如图b所示).带电粒子仍从P点开始运动,欲使带电粒子第一次进入第一象限运动时不打到板上,求磁场Ⅱ的磁感应强度B2的大小和方向应满足什么条件?
共享时间:2021-04-01 难度:2 相似度:1.5
161193. (2024•铁一中学•高二上期末) 德优题库如图,在-∞<y<+∞,0≤x≤2h区域内存在磁场区域,两区域内存在磁感应强度大小均为B,方向相反的匀强磁场。一质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子以某速度从磁场区域左侧O点沿x轴进入磁场,不计重力。
(1)若粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场,求在这种情况下速度的最大值vm
(2)如果速度大小为2vm,粒子将通过虚线最右侧边界上的某点离开磁场。求粒子在磁场中运动的时间t。
共享时间:2024-02-29 难度:2 相似度:1.5
160856. (2015•西安中学•四模) 德优题库如图所示,平面坐标系Oxy中,在y>0的区域存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E,在-h<y<0的区域Ⅰ中存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在y<-h的区域Ⅱ中存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为2B.A是y轴上的一点,C是x轴上的一点.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子以某一初速度沿x轴正方向从A点进入电场区域,继而通过C点以速度方向与x轴夹角为φ=30°进入磁场区域Ⅰ,并以垂直边界y=-h的速度进入磁场区域Ⅱ.粒子重力不计.试求:
(1)粒子经过C点时的速度大小v;
(2)A、C两点与O点间的距离y0、x0
(3)粒子从A点出发,经过多长时间可回到y=y0处?
共享时间:2015-04-19 难度:2 相似度:1.5
160309. (2020•西安中学•二模) 如图所示,将某正粒子放射源置于原点O,其向各方向射出的粒子速度大小均为v0、质量均为m、电荷量均为q.在0≤y≤d的一、二象限范围内分布着一个匀强电场,方向与y轴正向相同,在d<y≤2d的一、二象限范围内分布着一个匀强磁场,方向垂直于xoy平面向里.粒子离开电场上边缘y=d时,能够到达的最右侧的位置为(1.5d,d).最终恰没有粒子从y=2d的边界离开磁场.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计粒子重力以及粒子间的相互作用,求:
(1)电场强度E;
(2)磁感应强度B;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间.

共享时间:2020-03-25 难度:2 相似度:1.5
160609. (2016•西安一中•一模) 如图所示的平行板器件中,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.20T,方向垂直纸面向里.电场强度E1=1.0×105V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有一边界线AO,与y轴的夹角∠AOy=45°,边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,边界线的下方有竖直向上的匀强电场,电场强度E2=5.0×105 V/m.一束带电荷量q=8.0×10-19 C、质量m=8.0×10-26 kg的正离子从P点射入平行板间.沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.4m)的Q点垂直y轴射入磁场区,多次穿越边界线OA.求:
德优题库
(1)离子运动的速度为多大?
(2)离子通过y轴进入磁场到第二次穿越边界线OA所需的时间?
(3)离子第四次穿越边界线的位置坐标.
共享时间:2016-03-14 难度:3 相似度:1.33
158339. (2024•滨河中学•高二上二月) 如图所示,在空间直角坐标系中,yOz平面左侧存在沿z轴正方向的匀强磁场,右侧存在沿y轴正方向的匀强磁场,左、右两侧磁场的磁感应强度大小相等;yOz平面右侧还有沿y轴负方向的匀强电场。现从空间中坐标为(﹣d,0,0)的M点发射一质量为m,电荷量为+q的粒子,粒子的初速度大小为v0、方向沿xOy平面,与x轴正方向的夹角为60°;经一段时间后粒子恰好垂直于y轴进入yOz平面右侧,粒子在第一次在yOz平面右侧运动时,轨迹上离yOz平面最远的点恰好落在xOz平面上,不计粒子的重力。求:
(1)在yOz平面左侧匀强磁场的磁感应强度B;
(2)在yOz平面右侧匀强电场的电场强度E;
(3)粒子第2次经过yOz平面时的位置坐标。
共享时间:2024-12-10 难度:3 相似度:1.33
160068. (2021•西安中学•六模) 在如图所示的平面直角坐标系中,第二象限内存在磁感应强度为B1的匀强磁场,方向垂直于xOy平面向外;第一象限某矩形区域内存在磁感应强度B2=0.4T的匀强磁场,方向垂直于xOy平面向外。一个比荷为=1.0×108C/kg的带正电的粒子从点P(﹣10cm,0)发射进入第二象限,其速度v0=4.0×106m/s,方向垂直于磁场B1且与x轴负方向夹角为30°;后从Q点以垂直y轴方向直接进入第一象限内的矩形磁场区域,再经M点以垂直x轴方向进入第四象限;整个第四象限存在大小、方向均未知的匀强电场,粒子经过该电场偏转后从N点进入无电场、磁场的第三象限区域,最终回到P点的速度与发射速度相同,不考虑粒子的重力。求:
(1)第二象限内磁场的磁感应强度B1的大小;
(2)粒子在矩形匀强磁场中的运动时间t和该磁场区域的最小面积S;
(3)第四象限内匀强电场场强E的大小。

共享时间:2021-05-21 难度:3 相似度:1.33
159072. (2023•铁一中学•高二上二月) 如图所示,在xOy坐标系的第一、四象限内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小不同的匀强磁场(未画出)。一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子,从y轴上的A点沿平行于x轴的方向射入第一象限,经C点与x轴成30°角进入第四象限。已知第一象限内匀强磁场的磁感应强度大小为B,C点到O点的距离为a,不计粒子的重力。
(1)判断带电粒子电性;
(2)求粒子从A点射出时的速度大小;
(3)若粒子刚好不能进入第三象限,求粒子在第四象限内运动的时间。

共享时间:2023-12-26 难度:3 相似度:1.33
160052. (2021•西安中学•七模) 德优题库如图所示,在xOy平面直角坐标系内,y>0的区域存在着沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,在y<0的区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场.一带正电的粒子从C(-d,2d)点以初速度v0沿y轴负方向射出,经过坐标原点O后进入磁场,然后又从x轴上的D(-2d,0)点离开磁场.不计粒子重力,求:
(1)粒子的比荷
q
m

(2)匀强磁场的磁感应强度大小B;
(3)粒子从C点出发运动到D点的时间t.
共享时间:2021-06-09 难度:3 相似度:1.33

dygzwlyn

2021-03-11

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