如圖甲所示,離子源持續(xù)逸出帶電量為+q、質(zhì)量為m的離子,其初速度視為0,離子經(jīng)過加速電場(chǎng)后,以速度v0沿兩平行極板PO的中線飛入交變電場(chǎng)。已知極板P、Q水平放置,間距為d,長(zhǎng)度為L(zhǎng),極板上所加的交變電壓如圖乙所示,變化周期T=Lv0,所有離子均能從PO極板右側(cè)射出,不計(jì)離子重力及離子間相互作用,求:
(1)加速電場(chǎng)的電壓大小U0;
(2)PO極板間所加電壓U的最大值Um;
(3)當(dāng)PQ極板間交變電壓為(2)問中所求的Um時(shí),在PO極板右側(cè)建立O-xyz直角坐標(biāo)系,其中Ox與極板Q的中軸線在同一直線上,圖中的兩個(gè)正方體棱長(zhǎng)均為d,正方體OCDE-O1C1D1E1區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向、大小為B1=3mv05gd的勻強(qiáng)磁場(chǎng),正方體CDGH-C1D1G1H1區(qū)域內(nèi)存在沿x軸正方向、大小為B2=9mv010qd的勻強(qiáng)磁場(chǎng),求離子在正方體CDGH-C1D1G1H1區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。
T
=
L
v
0
B
1
=
3
m
v
0
5
gd
B
2
=
9
m
v
0
10
qd
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:30引用:1難度:0.3
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1.如圖所示,在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)?,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場(chǎng)加速,并從y軸上的A點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限,而后從x軸上的P處以與x軸正方向夾角為60°的方向進(jìn)入第四象限,最后到達(dá)y軸上的Q點(diǎn)(圖中未畫出)。已知電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小
,不考慮粒子受到的重力,則( ?。?/h2>E=BqU6mA.A點(diǎn)的坐標(biāo)為 (0,12B2mUq)B.A點(diǎn)的坐標(biāo)為 (0,12B3mUq)C.粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度為 3qUmD.粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度為 2qUm發(fā)布:2024/12/20 7:0:1組卷:102引用:1難度:0.3 -
2.如圖所示,平行邊界M、N間有垂直邊界向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),相鄰邊界間距均為L(zhǎng)=0.2m,一個(gè)質(zhì)量為m=10-11kg、電荷量為q=10-7C的帶正電的粒子從電場(chǎng)中緊靠邊界M的O點(diǎn),以垂直電場(chǎng)方向向上、大小為v0=2×103m/s的初速度射入電場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,粒子進(jìn)入磁場(chǎng),粒子剛好不從磁場(chǎng)的邊界P射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力,求:
(1)粒子從O開始第一次運(yùn)動(dòng)到邊界N時(shí)速度的大??;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??;
(3)粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。發(fā)布:2024/12/20 2:30:1組卷:176引用:4難度:0.5 -
3.如圖所示,在y>0的空間中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在y<0的空間中存在方向垂直xOy平面(紙面)向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,比荷
C/kg,自y軸上的P1點(diǎn)以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場(chǎng);然后經(jīng)過x軸上的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2qm=13×10-2m,不計(jì)粒子重力。求:3d=23
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?br />(3)粒子從點(diǎn)P1到第一次經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O所用的時(shí)間t。發(fā)布:2024/12/15 17:30:1組卷:458引用:1難度:0.6
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