帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)壓軸題

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)壓軸題)1.(2015宜城市二模)如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R,在兩板間半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙成向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩板及其左側(cè)邊緣連t線均與磁場(chǎng)邊界剛好相切.一質(zhì)子(不計(jì)重力)沿兩板間中心線O1O2從左寸側(cè)O1點(diǎn)以某一速度射入，沿直線通過(guò)圓形磁場(chǎng)區(qū)域，然后恰好從極2板邊 緣飛出，在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為10.若僅撤去磁場(chǎng)，質(zhì)子仍從O1點(diǎn)以相同速度射入，經(jīng) ° 1時(shí)間打到極板上.(1)求兩極板是電壓U；(2)求質(zhì)子從極板間飛出時(shí)的速度大小;(3)若兩極板不帶電，保持磁場(chǎng)不變，質(zhì)子仍沿中心線OO從O點(diǎn)射入，欲使質(zhì)子從兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿足什么條件？12 12.如圖所示，真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域I存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，條形區(qū)域口(含I、口區(qū)域分界面)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁場(chǎng)和電場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)且足夠長(zhǎng)，N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板.現(xiàn)有一束質(zhì)子從A處連續(xù)不斷地射入磁場(chǎng)，入射方向與M板成60°夾角且與紙面平行，質(zhì)子束由兩部分組成，一部分為速度大小為v的低速質(zhì)子，另一部分為速度大小為3v的高速質(zhì)子，改變磁場(chǎng)強(qiáng)弱，使低速質(zhì)子剛能進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域.已知質(zhì)子質(zhì)量為m,電量為e,不計(jì)質(zhì)子重力和相互作用力，求：(1)此時(shí)I區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2)低速質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)若質(zhì)子打到N板上時(shí)會(huì)形成亮斑，則N板上兩個(gè)亮斑之間的距離為多少？3.如圖所示，在直角坐標(biāo)xoy平面的第二象限內(nèi)存在水平向左、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第一象限和第四象限內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m，電荷量為e的電子，從x軸上的P點(diǎn)以初速度v。沿丫軸正方向進(jìn)入第二象限內(nèi)的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，并從Y軸上的A點(diǎn)進(jìn)入第第一象限內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做圓周運(yùn)2eEL動(dòng)，之后其沿y軸負(fù)方向從x軸上的C點(diǎn)射入2eELP的坐標(biāo)為(-L,0).若L=1m,其余各物理量均未知，求A點(diǎn)的坐標(biāo).電子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度方向與Y軸正方向的夾角(3)若mEeL4,如圖所示，兩水平放置的平行金屬板a、b,板長(zhǎng)L=0.2m,板間距d=0.2m兩金屬板間加可調(diào)控的電壓U,且保證a板帶負(fù)電，b帶正電，忽略電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)，在金屬板右側(cè)有一磁場(chǎng)區(qū)域，其左右總寬度s=0.4m，上下范圍足夠大，磁場(chǎng)邊界MN和PQ均與金屬板垂直，磁場(chǎng)區(qū)域被等寬地劃分為n(正整數(shù))個(gè)豎直區(qū)間，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=5x10,3T，方向從左向右為垂直紙面向外、向內(nèi)、向外….在極板左端有一粒子源，不斷地向右沿著與兩板等距的水平線OO,發(fā)射比荷qm=1x108C/kg、初速度為v『2x105m/s的帶正電粒子.忽略粒子重力以及它們之間的相互作用. °(1)當(dāng)取U何值時(shí)，帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度偏向角最大；(2)若n=1,即只有一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)間，其方向垂直紙面向外，則當(dāng)電壓由0連續(xù)增大到U過(guò)程中帶電粒子射出磁場(chǎng)時(shí)與邊界PQ相交的區(qū)域的寬度；(3)若n趨向無(wú)窮大，則偏離電場(chǎng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為多少？svXX7.NVXXyyxxyyyxxyxyyxxyx5.在如圖甲所示的空間里，存在方向水平垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向上的周期性變化的電場(chǎng)(如圖乙所示)，周期T=12to，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E。，E>0表示電場(chǎng)方向豎直向上.一傾角為30°足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面放置在此空間.t=0時(shí)，一帶負(fù)電、質(zhì)量為m的微粒從斜面上的A點(diǎn)由靜止開始沿斜面運(yùn)動(dòng)，至UC點(diǎn)后，做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在t=T時(shí)刻回到C點(diǎn)，再繼續(xù)沿斜面運(yùn)動(dòng)到t=13to時(shí)刻.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中微粒電荷量不變，重力加速度為g,上述E、m、t、8為已知量.nxk\x0x