如圖所示，在紙面內(nèi)存在一垂直紙面向外的圓形勻強磁場區(qū)域，其半徑為r1=1.0m。圓心O處有一粒子源，可以在平面內(nèi)向各個方向發(fā)射速度為v0=1.0×106m/s的α粒子（即氦核），其電量為q=+3.2×10-19C，質(zhì)量取m=6.4×10-27kg?，F(xiàn)以O點為原點，建立x坐標軸，其中沿與x軸成θ=120°角發(fā)射的粒子A，恰好沿x軸正向射出圓形磁場區(qū)域。求：
（1）α粒子在圓形磁場區(qū)域內(nèi)運動的軌跡半徑R1及該磁場的磁感應強度大小B1；
（2）若在該圓形磁場區(qū)域外存在另一垂直紙面向外的勻強磁場（范圍足夠大），其磁感應強度大小B2=0.5B1，請確定粒子A從原點O發(fā)射至返回原點O且速度方向與出發(fā)時方向相同所經(jīng)歷的時間t；
（3）在（2）中引入的勻強磁場B2，若有一個以O點為圓心的圓形外邊界，為保證所有粒子源發(fā)射的α粒子均能回到O點，則磁場B2的外邊界半徑r2至少需多大。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：64引用：1難度：0.3
相似題
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1．如圖1所示，在xOy坐標系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場方向垂直于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時間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時刻進入兩板間的粒子，在t0時刻射入磁場時，恰好不會從磁場邊界射出磁場區(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兩板電壓的變化對磁場的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時刻進入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度；
（2）勻強磁場的磁感應強度的大小及磁場區(qū)域的面積；
（3）t=t0時刻進入兩板間的帶電粒子在勻強磁場中運動的時間。
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)有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點對準圓心O射入磁場，從b點折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場的速度大小為（ ?。?/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磁場，AB邊長為L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點?，F(xiàn)在DB段上向磁場內(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點射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為（ ）發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：301引用：1難度：0.5