如图所示,在平面内的之间的区域有水平向右的匀强间的电场,之间的电势差,在的右侧有一与和x轴相切的圆形有界匀强磁场,切点分别为P点和M点,磁感应强度,方向垂直平面向外;在x轴下方足够大的空间内存在垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度为;在x轴下方距离为a处平行x轴放置存在垂直一长为L的一探测板,为板的中点,且在M点的正下方,在y轴上过原点放置一能均匀发射粒子的直线粒子发射源,其长度恰好等于圆形磁场的直径,发射源产生的粒子质量和电荷量均相同,初速度可视为零,经过电场加速后进入圆形磁场,偏转后全部从M点进入下方磁场区域,已知粒子质量,电荷量,不计粒子重力和粒子间的相互作用。
(1)求圆形磁场区域的半径R;
(2)若,求粒子打到探测板区域的长度;
(3)若大小可以调节,调节的大小,可以使粒子恰好打满整块探测板,求此时的大小及打中探测板的粒子数占发射总粒子数的比例。
(1)求圆形磁场区域的半径R;
(2)若,求粒子打到探测板区域的长度;
(3)若大小可以调节,调节的大小,可以使粒子恰好打满整块探测板,求此时的大小及打中探测板的粒子数占发射总粒子数的比例。
更新时间:2021-02-19 15:21:25
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【推荐1】如图所示,水平直线上方有竖直向下的匀强电场,下方有一边长为的正三角形匀强磁场区域(边界上也有磁场),点在边界上,边与平行,匀强磁场方向垂直纸面向外。质量为、带电量为的粒子从点以初速度垂直电场方向射出,在电场中偏转后从点进入磁场,之间的水平距离为,竖直距离为,粒子重力不计。
(1)求电场强度的大小;
(2)若粒子从点离开磁场,求粒子在磁场中的运动时间;
(3)若粒子从边上距离点为的点离开磁场,求磁感应强度的大小。
(1)求电场强度的大小;
(2)若粒子从点离开磁场,求粒子在磁场中的运动时间;
(3)若粒子从边上距离点为的点离开磁场,求磁感应强度的大小。
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【推荐2】如图所示,在坐标系第一象限内I、Ⅱ区域有磁场,磁感应强度大小,方向垂直纸面向里,I区域有与磁场正交的匀强电场,电场强度大小,方向未知。现有一质量、电荷量的带负电的粒子以某一速度v沿与x轴正方向夹角为的方向从O点进入第一象限,在I区域内做直线运动,而后进入Ⅱ区域,由右侧射出,一段时间后,粒子经过x轴上的D点(图中未画出)。已知A点坐标为、C点坐标为,,,不计粒子重力。求:
(1)粒子速度的大小v;
(2)粒子运动轨迹与x轴的交点D的坐标;
(3)由O运动到D点的时间。
(1)粒子速度的大小v;
(2)粒子运动轨迹与x轴的交点D的坐标;
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【推荐1】如图,为一除尘装置的截面图,塑料平板M.N的长度及它们间距离均为d.大量均匀分布的带电尘埃以相同的速度vo进入两板间,速度方向与板平行,每颗尘埃的质量均为m,带电量均为-q.当两板间同时存在垂直纸面向外的匀强磁场和垂直板向上的匀强电场时,尘埃恰好匀速穿过两板间;若撤去板间电场,并保持板间磁场不变,尘埃恰好全部被平板吸附,即除尘效率为100%;若撤去两板间电场和磁场,建立如图所示的平面直角坐标系xoy,y轴垂直于板并紧靠板右端,x轴与两板中轴线共线,要把尘埃全部收集到位于P(2d,-1.5d)处的条状容器中,需在y轴右侧加一垂直于纸面向里的圆形匀强磁场区域.尘埃颗粒重力、颗粒间作用及对板间电场磁场的影响均不计,求:
(1)两板间磁场磁感应强度Bi的大小;
(2)若撤去板间磁场,保持板间匀强电场不变,除尘效率为多少;
(3)y轴右侧所加圆形匀强磁场区域磁感应强度B2大小的取值范围.
(1)两板间磁场磁感应强度Bi的大小;
(2)若撤去板间磁场,保持板间匀强电场不变,除尘效率为多少;
(3)y轴右侧所加圆形匀强磁场区域磁感应强度B2大小的取值范围.
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【推荐2】如图所示,直角坐标系xOy平面内,有半径为R的圆形区域,圆心的坐标为,该圆内存在着磁感应强度为B0、方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,以某一动能从坐标为的P点沿的方向射入圆形区域,粒子离开圆形区域后,会通过x轴上坐标为(R,0)的A点。不计粒子的重力。
(1)求粒子的动能。
(2)若在圆形区域外加上方向垂直于xOy平面的匀强磁场,该粒子到达x轴时速度方向恰好沿x轴正方向。求圆形区域外磁场磁感应强度的大小和方向。
(3)在(2)的情况下,粒子能否回到P点?若能回到P点,求粒子从P点出发,经过多长时间第一次回到P点;若不能回到P点,请说明理由。
(1)求粒子的动能。
(2)若在圆形区域外加上方向垂直于xOy平面的匀强磁场,该粒子到达x轴时速度方向恰好沿x轴正方向。求圆形区域外磁场磁感应强度的大小和方向。
(3)在(2)的情况下,粒子能否回到P点?若能回到P点,求粒子从P点出发,经过多长时间第一次回到P点;若不能回到P点,请说明理由。
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【推荐3】真空中存在一中空的柱形圆筒,如图所示是它的一个截面,a、b、c为此截面上的三个小孔,三个小孔在圆形截面上均匀分布,圆筒半径为R.在圆筒的外部空间存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,其方向与圆筒的轴线平行,在图中垂直于纸面向里.现在a处向圆筒内发射一个带正电的粒子,其质量为m,带电荷量为q,使粒子在如图所示平面内运动,设粒子只受磁场力的作用,若粒子碰到圆筒即会被吸收,则:
(1)若要粒子发射后在以后的运动中始终不会碰到圆筒,则粒子的初速度的大小和方向有何要求?
(2)如果在圆筒内的区域中还存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小也为B,则为使粒子以后都不会碰到圆筒,粒子的初速度大小和方向有何要求?
(1)若要粒子发射后在以后的运动中始终不会碰到圆筒,则粒子的初速度的大小和方向有何要求?
(2)如果在圆筒内的区域中还存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小也为B,则为使粒子以后都不会碰到圆筒,粒子的初速度大小和方向有何要求?
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【推荐1】如图所示,平面内,坐标原点处有一正粒子源,可以向轴右侧发射出大量同种带电粒子。粒子的质量为,电荷量为,所有粒子的初速度大小均为,初速度方向与轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。轴右侧有一直线,为轴相距为,轴与直线之间区域内有平行于轴向右的匀强电场,沿轴方向电场范围足够大,电场强度大小。在的右侧一矩形区域内有匀强磁场,矩形区域右侧边界为,磁感应强度大小为,磁场方向垂直于平面向里。不计粒子间的相互作用和粒子重力。
(1)求初速度沿轴正方向的粒子第一次到达时的速度大小;
(2)若矩形磁场沿轴方向上足够长,为使所有的粒子均能到达,与之间的距离不能超过多少?
(3)为使沿轴负方向射入的粒子经电磁场后能回到轴且距离原点最远,求矩形磁场区域的最小面积。
(1)求初速度沿轴正方向的粒子第一次到达时的速度大小;
(2)若矩形磁场沿轴方向上足够长,为使所有的粒子均能到达,与之间的距离不能超过多少?
(3)为使沿轴负方向射入的粒子经电磁场后能回到轴且距离原点最远,求矩形磁场区域的最小面积。
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【推荐2】如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴正方向;在第Ⅳ象限有间隔的方向相反的有界匀强磁场,方向垂直于xOy平面,宽度均为L,且磁场边界与y轴平行.一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的p(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限,经磁场Ⅰ区后垂直边界进入磁场Ⅱ区,最终从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,不计粒子所受的重力.
(1)求电场强度E的大小;
(2)求粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)若磁场Ⅰ区的磁感应强度大小为B,求磁场Ⅱ区的磁感应强度的最小值和此时粒子进入第Ⅲ象限的位置坐标.
(1)求电场强度E的大小;
(2)求粒子到达a点时速度的大小和方向;
(3)若磁场Ⅰ区的磁感应强度大小为B,求磁场Ⅱ区的磁感应强度的最小值和此时粒子进入第Ⅲ象限的位置坐标.
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