如圖所示,真空中有一個半徑r=0.5m的圓形磁場區(qū)域,與x軸相切于坐標原點O,磁感應強度B=2×10-4T,方向垂直于紙面向外,在圓形磁場區(qū)域的右側有一水平放置的正對平行金屬板M、N,板間距離為d=0.5m,板長L=0.6m,板間中線O2O3的反向延長線恰好過磁場圓的圓心O1。若在O點處有一粒子源,能均勻的向磁場中各個方向源源不斷地發(fā)射速率相同、比荷為qm=1×108C/kg且?guī)д姷牧W?,粒子的運動軌跡在紙面內。已知一個沿y軸正方向射入磁場的粒子,恰能沿直線O2O3方向射入平行板間。不計重力、阻力及粒子間的相互作用力,求:
(1)粒子入射的速度v0的大?。?br />(2)若已知兩平行金屬板間電場強度E=2518V/m,則從M、N板右端射出平行板間的粒子數(shù)與從O點射入磁場的總粒子的比值η;
(3)若平行板足夠長,且在平行板的左端裝上一擋板(圖中未畫出),擋板正中間O2處有一小孔,恰能讓單個粒子通過,且在兩板間加上沿y軸負方向的勻強電場E和垂直xOy平面向里的勻強磁場B=2×10-4T,要使粒子能從兩極板間射出,求電場強度E的大小范圍。(提示:帶電粒子在復合場中的運動可以看成勻速直線運動和勻速圓周運動的合運動)
q
m
25
18
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【解答】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:237引用:2難度:0.1
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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。位于極板左側的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質量為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:79引用:2難度:0.7 -
2.如圖,半徑為d的圓形區(qū)域內有磁感應強度為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( )
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( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/3 0:30:3組卷:300引用:1難度:0.5