某型號(hào)帶電粒子的約束裝置如圖所示。分界面P、M、N、Q將某一區(qū)域分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分,P、M、N、Q所在平面相互平行,以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平直線為x軸,規(guī)定向右為正方向,x軸與界面P、M、N、Q的交點(diǎn)分別為O、O1、O2、O3,以平行于P水平向里為z軸正方向,豎直向上為y軸正方向,建立空間直角坐標(biāo)系Oxyz。區(qū)域Ⅰ內(nèi)充滿沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=5×103N/C:區(qū)域Ⅱ內(nèi)充滿沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=2×10-2T,區(qū)域Ⅲ內(nèi)充滿沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=275T。一比荷qm=5×107C/kg的帶正電粒子,在Oxy平面內(nèi),從O點(diǎn)以速度v0進(jìn)入電場(chǎng),速度大小v0=4×105m/s,速度方向與x軸正方向夾角θ=60°,粒子經(jīng)過(guò)界面M上的A點(diǎn)平行于x軸方向進(jìn)入MN間的磁場(chǎng),不計(jì)粒子重力。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)求A點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)若粒子不能進(jìn)入N、Q間的磁場(chǎng),求MN間的最小距離dmin;
(3)若MN間的距離d=0.16m,NQ間的距離l=27π100m,粒子經(jīng)過(guò)界面上的F點(diǎn)(圖中未畫(huà)出),求F點(diǎn)到O3的距離。
B
1
=
2
×
1
0
-
2
B
2
=
2
75
q
m
=
5
×
1
0
7
v
0
=
4
×
1
0
5
l
=
27
π
100
【答案】見(jiàn)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:43引用:1難度:0.3
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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(chēng),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:79引用:2難度:0.7 -
2.如圖,半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng),從b點(diǎn)折射出來(lái),若α=60°,則帶電粒子射入磁場(chǎng)的速度大小為( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/6 0:30:5組卷:272引用:2難度:0.6 -
3.如圖所示,三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng),∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB邊的中點(diǎn)?,F(xiàn)在DB段上向磁場(chǎng)內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子(不考慮粒子間的相互作用和粒子重力),若從D點(diǎn)射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場(chǎng),則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長(zhǎng)度為( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/3 0:30:3組卷:300引用:1難度:0.5
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