如图所示,在边长为
的正方形
内(设为真空)存在匀强磁场,磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,在正方形
的四个顶点上分别存在一个小孔。一个质量为
、电荷量为
的带正电的粒子,在纸面内以速度
沿某一方向由小孔
射入磁场,设粒子与正方形边界表面须发生一次完全弹性碰撞,碰撞时间极短,且碰撞不改变粒子的电荷量,不计摩擦力和重力作用。
(1)若粒子沿
方向射入,从小孔
射出,求磁感应强度的大小
。
(2)若粒子沿ac方向射入,从小孔
射出,求磁感应强度的大小
。
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(1)若粒子沿
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(2)若粒子沿ac方向射入,从小孔
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更新时间:2021-06-06 20:43:43
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【知识点】 带电粒子在直边界磁场中运动
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(0.4)
【推荐1】图中的S是能在纸面内的各个方向发射电子的电子源,所发射出的电子速率均相同。MN是一块足够大的竖直可吸收电子的荧光屏,与电子源S的距离
,荧光屏的左侧分布着方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B.设电子的质量为m,带电量为e,问:
(1)要使电子源发射的电子能达到荧光屏,则发射的电子速率至少要多大?
(2)若电子源发射的电子速率为
,荧光屏上被电子击中的范围有多大?
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(1)要使电子源发射的电子能达到荧光屏,则发射的电子速率至少要多大?
(2)若电子源发射的电子速率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af3a2afc46c512ff4b0d159eaa2245a4.png)
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(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,有一个无重力空间,Y方向为竖直方向,在x≥0的区域内存在匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为B =1T,绝缘光滑空心细管MN的长度为h=3m,管内M端有一质量为m=0. lkg、带正电q=0. 1C的小球,开始时小球相对管静止.管带着小球沿垂直于管长度方向,以恒定速度v0=5m/s向右方运动.求:
(1)已知进入磁场后小球将匀加速上升,求小球上升的加速度;
(2)小球在从管的M端到N端的过程中,管壁对小球做的功;
(3)当细管以v0=5m/s进入磁场时,若给管一定的外 力,使其以a=2.0m/s2的恒定加速度向右匀加速运动,小球将不能以恒定加速度上升.为保证小球仍能在管中匀加速上升,需让细管与小球间具有一特定的摩擦因数μ.试求该μ值,及小球相对管上升的加速度ay.(要求μ<1)
(1)已知进入磁场后小球将匀加速上升,求小球上升的加速度;
(2)小球在从管的M端到N端的过程中,管壁对小球做的功;
(3)当细管以v0=5m/s进入磁场时,若给管一定的外 力,使其以a=2.0m/s2的恒定加速度向右匀加速运动,小球将不能以恒定加速度上升.为保证小球仍能在管中匀加速上升,需让细管与小球间具有一特定的摩擦因数μ.试求该μ值,及小球相对管上升的加速度ay.(要求μ<1)
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(0.4)
【推荐3】如图甲所示,粒子源靠近水平极板M、N的M板,N板下方有一对长为L,间距为d=L的竖直极板P、Q,在下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场,磁场上边界放有范围足够大的感光胶片.水平极板M、N之间的电压为U0,中间开有小孔,两小孔连线的延长线为竖直极板P、Q的中线,与磁场上边界的交点为O.P、Q之间的电压UPQ随时间t变化的图象如图乙所示,磁场的磁感应强度B=
.粒子源连续释放初速度不计、质量为m、带电量为+q的粒子,经加速后进入竖直极板P、Q之间的电场.再进入下方磁场的粒子全部打在感光胶片上.已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期,粒子所受重力不计.求:
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(1)带电粒子从N板小孔射出时的速度;
(2)为使进入磁场的粒子都能打在胶片上,磁场上、下边界的最小距离;
(3)以O点为坐标原点,向右为正方向建立坐标轴Ox,粒子在胶片上的落点的坐标范围.
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(1)带电粒子从N板小孔射出时的速度;
(2)为使进入磁场的粒子都能打在胶片上,磁场上、下边界的最小距离;
(3)以O点为坐标原点,向右为正方向建立坐标轴Ox,粒子在胶片上的落点的坐标范围.
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