图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x轴上距坐标原点L的P处为离子的入射口,在y轴上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q,不计其重力。
(1)求上述粒子的比荷
;
(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向;
(3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积。
(1)求上述粒子的比荷
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9da659de03afffb155aaa89e6d1f7e70.png)
(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向;
(3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/8/8/1575318499303424/1575318539395072/STEM/94a9a7af-6c3a-424b-967d-c0e834c1ef51.png?resizew=240)
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更新时间:2019-01-30 18:14:09
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【知识点】 根据粒子运动确定磁场区域的范围
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【推荐1】如图甲,真空中竖直放置两块相距为d的平行金属板P、Q,两板间加上如图乙最大值为U0的周期性变化的电压,在Q板右侧某个区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场。在紧靠P板处有一粒子源A,自t=0开始连续释放初速不计的粒子,经一段时间从Q板小孔O射入磁场,然后射出磁场,射出时所有粒子的速度方向均竖直向上。已知电场变化周期
,粒子质量为m,电荷量为+q,不计粒子重力及相互间的作用力。求:
(1)t=0时刻释放的粒子在P、Q间运动的时间;
(2)粒子射入磁场时的最大速率和最小速率;
(3)有界磁场区域的最小面积。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/7/2/1575763280355328/1575763280650240/STEM/c8e70d24-4ebb-4184-8012-30a68adc4077.png?resizew=276)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/20c78b2c48514e60d4934d245ad4d8dc.png)
(1)t=0时刻释放的粒子在P、Q间运动的时间;
(2)粒子射入磁场时的最大速率和最小速率;
(3)有界磁场区域的最小面积。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2015/7/2/1575763280355328/1575763280650240/STEM/c8e70d24-4ebb-4184-8012-30a68adc4077.png?resizew=276)
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,一个质量为
、带负电荷粒子的电荷量为
、不计重力的带电粒子从
轴上的
点以速度
沿与
轴成
的方向射入第一象限内的匀强磁场中,恰好垂直于
轴射出第一象限。已知
。
(1)求匀强磁场的磁感应强度
的大小;
(2)让大量这种带电粒子同时从
轴上的
点以速度
沿与
轴成0到
的方向垂直磁场射入第一象限内,求
轴上有带电粒子穿过的区域范围;
(3)为了使该粒子能以速度
垂直于
轴射出,实际上只需在第一象限适当的地方加一个垂直于
平面、磁感强度为
的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个矩形区域内,试求这矩形磁场区域的最小面积
。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9aa8a716a31b0f51b70fdf9bdb257909.png)
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(1)求匀强磁场的磁感应强度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f9e8449aad35c5d840a3395ea86df6d.png)
(2)让大量这种带电粒子同时从
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/81dea63b8ce3e51adf66cf7b9982a248.png)
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(3)为了使该粒子能以速度
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