如圖,在0≤x≤h,-∞<y<+∞區(qū)域中存在方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可調(diào),方向不變。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子以速度v0從磁場(chǎng)區(qū)域左側(cè)沿x軸進(jìn)入磁場(chǎng),不計(jì)重力。
(1)若粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后穿過(guò)y軸正半軸離開磁場(chǎng),分析說(shuō)明磁場(chǎng)的方向,并求在這種情況下磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值Bm;
(2)如果磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bm2,粒子將通過(guò)虛線所示邊界上的一點(diǎn)離開磁場(chǎng)。求粒子在該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與x軸正方向的夾角及該點(diǎn)到x軸的距離。
B
m
2
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:2604引用:14難度:0.5
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1.如圖1所示,在xOy坐標(biāo)系中,兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱,極板長(zhǎng)度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成,其中∠OAB=60°,OD=OA.磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里,D、A位于y軸上。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子,現(xiàn)在0~3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓,已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子,在t0時(shí)刻射入磁場(chǎng)時(shí),恰好不會(huì)從磁場(chǎng)邊界射出磁場(chǎng)區(qū)域且圓心在x軸上,上述l、m、q、t0為已知量,U0=
,不考慮P、Q兩板電壓的變化對(duì)磁場(chǎng)的影響,也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響,求:ml2qt02
(1)t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場(chǎng)區(qū)域的面積;
(3)t=t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:78引用:2難度:0.7 -
2.如圖所示,M和N為平行金屬板,質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子從M由靜止開始被兩板間的電場(chǎng)加速后,從N上的小孔穿出,以速度v由C點(diǎn)射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,經(jīng)D點(diǎn)穿出磁場(chǎng),CD為圓形區(qū)域的直徑。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外,粒子速度方向與磁場(chǎng)方向垂直,重力忽略不計(jì)。
(1)判斷粒子的電性,并求M、N間的電壓U;
(2)求粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;
(3)若粒子的軌道半徑與磁場(chǎng)區(qū)域的直徑相等,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。發(fā)布:2024/12/29 21:0:1組卷:1315引用:5難度:0.5 -
3.核聚變具有極高效率、原料豐富以及安全清潔等優(yōu)勢(shì),中科院等離子體物理研究所設(shè)計(jì)制造了全超導(dǎo)非圓界面托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置(EAST),這是我國(guó)科學(xué)家率先建成了世界上第一個(gè)全超導(dǎo)核聚變“人造太陽(yáng)實(shí)驗(yàn)裝置將原子核在約束磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),如圖所示,磁場(chǎng)水平向右分布在空間中,所有粒子的質(zhì)量均為m,電荷量均為q,且粒子的速度在紙面內(nèi),忽略粒子重力的影響,以下判斷正確的是( )
發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:65引用:2難度:0.7
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