某離子束實驗裝置的基本原理如圖甲所示。Ⅰ區(qū)寬度為d,左邊界與x軸垂直交于坐標(biāo)原點O,其內(nèi)充滿垂直于xOy平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B0;Ⅱ區(qū)寬度為L,左邊界與x軸垂直交于O1點,右邊界與x軸垂直交于O2點,其內(nèi)充滿沿y軸負(fù)方向的勻強電場。測試板垂直x軸置于Ⅱ區(qū)右邊界,其中心C與O2點重合。從離子源不斷飄出電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子,加速后沿x軸正方向過O點,依次經(jīng)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū),恰好到達(dá)測試板中心C。已知離子剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)時速度方向與x軸正方向的夾角為θ。忽略離子間的相互作用,不計重力。
(1)求離子在Ⅰ區(qū)中運動時速度的大小v;
(2)求Ⅱ區(qū)內(nèi)電場強度的大小E;
(3)保持上述條件不變,將Ⅱ區(qū)分為左右兩部分,分別填充磁感應(yīng)強度大小均為B(數(shù)值未知)、方向相反且平行y軸的勻強磁場,如圖乙所示。為使離子的運動軌跡與測試板相切于C點,需沿x軸移動測試板,求移動后C到O1的距離s。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:1509引用:1難度:0.2
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1.如圖所示,在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度為B,在xOy平面內(nèi),從原點O處與x軸正方向成角θ(0<θ<π),以速率v發(fā)射個帶正電的粒子(重力不計),則下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/11/15 13:30:1組卷:169引用:4難度:0.4 -
2.如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,經(jīng)電勢差為U的電場加速后,從O點垂直MN邊界進(jìn)入磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場中,速度方向與磁場方向垂直,最后在MN邊界上的P點.設(shè)帶電粒子初速度為零且不計重力:
①計算粒子進(jìn)入磁場時的速率;
②判斷該粒子帶正電還是負(fù)電;
③計算OP間的距離.發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:257引用:1難度:0.5 -
3.如圖甲所示,在真空中半徑r=3×10-2m的圓形區(qū)域內(nèi).有磁感應(yīng)強度B=0.2T.方向如圖的勻強磁場.一束帶正電的粒子電荷量q=1.6×10-19C,質(zhì)量m=1.6×10-27kg,以初速度v0=1.0×106m/s.從磁場邊界上直徑ab的a端沿各個方向射入磁場且初速度方向都垂直于磁場方向.不計粒子重力.計算時取sin=37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)當(dāng)粒子的速度方向與直徑ab的夾角α為多少時.粒子剛好從磁場邊界b處飛出磁場.該粒子在磁場中運動的時間是多少?
(2)若粒子射入磁場的速度改為v=3.0×105m/s,其他條件不變.試用曲線在圖乙中畫出該束粒子在磁場中可能出現(xiàn)的區(qū)域.要求有簡要的文字說明.發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:12引用:0難度:0.9
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