带电粒子在电磁复合场中的运动习题库及答案.doc

1、如图所示,质量为为m、电量为q的带电粒子,经电压为U加速,又经磁感应强度为B的匀强磁场后落到图中D点,求A、D间的距离和粒子在磁场中运动的时间。
2、如图所示,一个带负电的粒子以速度v由坐标原点射入磁感应强度为B的匀强磁场中,速度方向与x轴、y轴均成45°。已知该粒子电量为-q,质量为m,则该粒子通过x轴和y轴的坐标分别是多少?
3、带电液滴从H高处自由下落,进入一个既有电场又有磁场的区域,已知磁场方向垂直纸面,电场与磁场垂直,电场强度为E,磁感应强度为B,若液滴在此区域内正好做匀速圆周运动,则圆周的半径为多大?
4、如图所示,带电粒子进入匀强磁场,垂直穿过均匀铝板,如果R1=20cm,R2=19cm,求带电粒子能穿过铝板多少次。(设铝板对粒子的阻力恒定,粒子的电量不变)
、带电量为q的带电粒子以某一初速射入如图11-3-13所示的匀强磁场中(磁感应强度为B,磁场宽度为L) ,要使此带电粒子穿过这个磁场,则带电粒子的初速度应为多大?
L
v0
θ
图11-3-13
6、串列加速器是用来产生高能离子的装置,图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零)。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感强度为B的匀强磁场中,在磁场中做半径为R的圆周运动,已知碳离子的质量m=×10-26㎏,U=×105V,B=,n=2,基元电荷e=×10-19C ,求R。
-3-14中虚线AB右侧是磁感应强度为B1的匀强磁场,,求从开始时刻到第10次通过AB线向右运动的时间内,该粒子在AB方向的平均速度.
v0
B2
B1
B
A
O
图11-3-14
图11-3-15
N
M
Q
P
,从离子枪T中水平射出,经过一段路程后进入水平放置的两平行金属板MN和PQ之间,-3-15所示(不考虑重力作用),离子的比荷(q、m分别是离子的电量和质量)在什么范围内,离子才能打在金属板上?
-3-16所示,一足够长的矩形区域abcd内有磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,现从ad边的中点O处,以垂直磁场且跟ad边成30º,带电量为q,ad边长为l,不计粒子重力.
B
30º
O
a
c
b
v0
图11-3-16
d
(1)若粒子从ab边上射出,则入射速度v0的范围是多少?
(2)粒子在磁场中运动的最长时间为多少?
-3-17所示,为显像管电子束偏转示意图,电子质量为m,电量为e,进入磁感应强度为B的匀强磁场中,该磁场束缚在直径为l的圆形区域,电子初速度v0的方向过圆形磁场的轴心O,轴心到光屏距离为L(即P0O=L),设某一时刻电子束打到光屏上的P点,求PP0之间的距离