如图所示,有一半径为R1=1 m的圆形磁场区域,圆心为O,另有一外半径为R2=m、内半径为R1的同心环形磁场区域,磁感应强度大小均为B=0.5 T,方向相反,均

如图所示,有一半径为R1=1 m的圆形磁场区域,圆心为O,另有一外半径为R2=m、内半径为R1的同心环形磁场区域,磁感应强度大小均为B=0.5 T,方向相反,均

题型:专项题难度:来源:
如图所示,有一半径为R1=1 m的圆形磁场区域,圆心为O,另有一外半径为R2m、内半径为R1的同心环形磁场区域,磁感应强度大小均为B=0.5 T,方向相反,均垂直于纸面,一带正电粒子从平行极板下板P点静止释放,经加速后通过上板小孔Q,垂直进入环形磁场区域,已知点PQO在同一竖直线上,上极板与环形磁场外边界相切,粒子比荷q/m=4×107 C/kg,不计粒子的重力,且不考虑粒子的相对论效应,求:
(1)若加速电压U1=1.25×102 V,则粒子刚进入环形磁场时的速度v0多大?
(2)要使粒子不能进入中间的圆形磁场区域,加速电压U2应满足什么条件?
(3)若改变加速电压大小,可使粒子进入圆形磁场区域,且能水平通过圆心O,最后返回到出发点,则粒子从Q孔进入磁场到第一次经过O点所用的时间为多少?
答案
(1)1×105 m/s
(2)U2≤5×106 V
(3)1.83×10-7 s
举一反三
如图甲所示,竖直放置的金属板AB中间开有小孔,小孔的连线沿水平放置的金属板CD的中间线,粒子源P可以连续地产生质量为m、电荷量为q的带正电粒子(初速度不计),粒子在AB间被加速后,再进入金属板CD间偏转并均能从此电场中射出,已知金属板AB间电压为U0,金属板CD间电压随时间变化的图象如图乙所示,CD板长度均为L,间距为L。在金属板CD右侧有垂直纸面向里的均匀磁场分布在图示的半环形带中,该环带的内、外圆心与金属板CD的中心O点重合,内圆半径R1,磁感应强度B0大小为,已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期(电场变化的周期T未知),粒子重力不计.
(1)求粒子离开偏转电场时,在垂直板间方向偏移的最大距离ymax
(2)如所有粒子均不能从环带磁场右侧穿出,求环带磁场外圆的最小半径R2   
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一个带电粒子穿过某一空间而未发生偏转,则下列说法中正确的是A.此空间一定不存在磁场
B.此空间可能有磁场,方向与电子的速度方向平行
C.此空间可能有磁场,方向与电子的速度方向垂直
D.此空间可能有正交的匀强电场和匀强磁场,它们的方向均与电子的速度方向垂直
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下图为一“滤速器”装置的示意图a、b为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间为了选取具有某种特定速率的电子,可在a、b间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选电子仍能够沿水平直线OO"运动,由O"射出不计重力作用可能达到上述目的的办法是
[      ]

A.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向里
B.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向里
C.使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向外
D.使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向外

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医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流汁由一对电极a和b以及磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的。使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差,在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中,两触点的距离为3.0 mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160 μV,磁感应强度的大小为0.040 T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为
[     ]
A.1.3 m/s,a正、b负
B.2.7 m/s,a正、b负
C.1.3 m/s,a负、b正
D.2.7 m/s.a负、b正
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如图所示,虚线MO与水平线PQ相交于O,二者夹角θ=30°,在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场,MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场,O点处在磁场的边界上,现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v(0≤v≤)垂直于MO从O点射入磁场,所有粒子通过直线MO时,速度方向均平行于PQ向左,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,求:  
(1)速度最大的粒子自O开始射入磁场至返回水平线POQ所用的时间.  
(2)磁场区域的最小面积.
题型:湖北省模拟题难度:| 查看答案
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