4.带电粒子的运动 (1)匀速直线运动 当带电粒子在复合场中所受合外力 时的运动.如 速度选择器. (2)匀速圆周运动 当带电粒子所受的重力与电场力 时.带电粒子可以在洛伦兹力的作用下.在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动. (3)较复杂的曲线运动 当带电粒子所受的合外力是变力.且与 方向不在同一条直线上.粒子做非匀变速曲线运动.这时粒子运动轨迹不是圆弧.也不是抛物线.也不可能是匀变速. (4)分阶段运动 带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域.其运动情况随区域情况发生变化.其运动过程由几种不同的运动阶段组成. 思路和方法 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(带电粒子在电场和磁场组合场内的运动)如图,空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向为y轴正方向,磁场方向垂直于xy平面(纸面)向外,电场和磁场都可以随意加上或撤除,重新加上的电场或磁场与撤除前的一样.一带正电荷的粒子从P(x0yh)点以一定的速度平行于x轴正向入射.这时若只有磁场,粒子将做半径为R0的圆周运动:若同时存在电场和磁场,粒子恰好做直线运动.现在,只加电场,当粒子从P点运动到xR0平面(图中虚线所示)时,立即撤除电场同时加上磁场,粒子继续运动,其轨迹与x轴交于M点.不计重力.求:

(1)粒子到达xR0平面时速度方向与x轴的夹角以及粒子到x轴的距离;

(2)M点的横坐标xM

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一带正电粒子的质量为m、电荷量为q,空间中一平行板电容器两极板S1、S2间的电势差为U.将此粒子在靠近极板S1处无初速度释放,经电场加速后,经O点进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,如图所示,整装置处于真空中,不计粒子重力作用.
(1)求粒子到达O点的速度大小;
(2)若粒子经过O点后恰好不能从右侧离开该有界磁场,求该有界磁场的宽度d;
(3)图中虚线OX垂直平板电极S2,若改变右侧磁场宽度,当粒子从P点离开磁场时,其速度方向与OX方位的夹角θ=60°,求此粒子在磁场中运动的时间t.

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某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样,首先,如图甲所示,在真空空间的竖直平面内建立直角坐标系,在处有两个与轴平行的水平界面,它们把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,在三个区域内分别存在匀强磁场,其   

大小满足,方

向如图甲所示.在Ⅱ区域内的轴左右

两侧还分别存在匀强电场(图中

未画出),忽略所有电、磁场的边缘效应.

是以坐标原点为中心对称的正方

形,其边长.现在界面上的

A处沿轴正方向发射一比荷的带正电荷的粒子(重力不计),粒子恰能沿图中实线途经B、C、,D三点后回到A点并做周期性运动,轨迹构成一个“0”字.已知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.

    (1)求的大小和方向.

    (2)去掉Ⅱ和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场,其他条件不变,仍在A处以相同的速度发射相同的粒子,请在Ⅱ和Ⅲ区城内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场,使粒子运动的轨迹成为上下对称的“8”字,且粒子运动的周期跟甲图中相同.请通过必要的计算和分析,求出你所设计的“场”的大小、方向和区域,并在乙图中描绘出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”.(上面半圆轨迹已在图中画出)

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某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样,首先,如图甲所示,在真空空间的竖直平面内建立坐标系,在m处有两个与轴平行的水平界面把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,在三个区域中分别存在匀强磁场 ,其大小满足,方向如图甲所示.在Ⅱ区域中的轴左右两侧还分别存在匀强电场(图中未画出),忽略所有电、磁场的边缘效应. 是以坐标原点为中心对称的正方形,其边长.现在界面上的处沿轴正方向发射一比荷C/kg的带正电荷的粒子(其重力不计),粒子恰能沿图中实线途经三点后回到点并做周期性运动,轨迹构成一个“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.
(1)求场的大小和方向.
(2)去掉Ⅱ和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场,其他条件不变,仍在处以相同的速度发射相同的粒子,请在Ⅱ和Ⅲ区城内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场,使粒子运动的轨迹成为上、下对称的“8”字,且粒子运动的周期跟甲图中相同,请通过必要的计算和分析,求出你所设计的“场”的大小、方向和区域,并在乙图中描绘出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”.(上面半圆轨迹己在图中画出)

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某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样,首先,如图甲所示,在真空空间的竖直平面内建立.roy坐标系,在y1=0.1m和y2=一0.1m处有两个与z轴平行的水平界面PQ和MN把空间分成I、Ⅱ、Ⅲ三个区域,在三个区域中分别存在匀强磁场B1、B2、B3其大小满足B=2=B1=2B3=0.02T,方向如图甲所示.在Ⅱ区域中的y轴左右两侧还分别存在匀强电场E1、E2(图中未画出),忽略所有电、磁场的边缘效应.ABCD是以坐标原点.为中心对称的正方形,其边长L=0.2m.现在界面PQ上的A处沿y轴正方向发射一比荷=108C/kg的带正电荷的粒子(其重力不计),粒子恰能沿图中实线途经BCD三点后回到A点并做周期性运动,轨迹构
成一个“0”字.已知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.
(1)求电场E1、E2的大小和方向.
(2)去掉Ⅱ和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场,其他条件不变,仍在A处以相同的速度发射相同的粒子,使粒子运动的轨迹成为上、下对称的“8”字,且运动周期不变,请在答题纸中的乙图上Ⅱ和Ⅲ区域内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场,并画出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”.

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