某磁偏轉(zhuǎn)裝置如圖甲所示，紙面內(nèi)半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小按圖乙所示規(guī)律做周期性變化，在0～T時(shí)間內(nèi)B=B0tan（π6+πt6T）。在磁場(chǎng)區(qū)域的右側(cè)有一圓心也在O點(diǎn)的半圓形熒光屏，A為中點(diǎn)。一粒子源P均勻地發(fā)射初速度可忽略的電子，沿PO方向射出的電子經(jīng)電壓U加速后正對(duì)圓心O射入磁場(chǎng)，∠POA=π2，在0～T時(shí)間內(nèi)經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的電子從上到下打在熒光屏上C、D兩點(diǎn)間（圖中C、D未畫(huà)出）。已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m,B0=2emUeR，tanπ8=2-1.不計(jì)電子的重力，電子穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間遠(yuǎn)小于磁場(chǎng)變化的周期，忽略磁場(chǎng)變化激發(fā)電場(chǎng)的影響。
（1）求打在熒光屏A點(diǎn)的電子在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1。
（2）求∠COD及電子在熒光屏上掃描的角速度ω。
（3）由于加速電壓增大到某一值，0～T時(shí)間內(nèi)進(jìn)入磁場(chǎng)的電子從A點(diǎn)上方的E點(diǎn)向下掃描，∠EOA=π4。為使電子仍在C、D間掃描，掃描的角速度仍為ω，須在圓形磁場(chǎng)區(qū)域疊加一個(gè)變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，求B2的值。
π
6
πt
6
T
π
2
2
em
U
e
R
π
8
2
π
4
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問(wèn)題；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：311引用：1難度：0.1
相似題
-
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：83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)。現(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（ ）發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：301引用：1難度：0.5
相關(guān)試卷