示波管中有两个偏转电极,其中一个电极XX′上可以接入仪器自身产生的锯齿形电压,叫扫描电压。如图甲所示,XX′极板长L=0.2m,板间距d=0.2m,在金属板右端竖直边界MN的右侧有一区域足够大的匀强磁场,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里。现将X′板接地,X极板上电势φ随时间变化的规律如图乙所示。有带正电q的粒子流以速度v0=1×105m/s,沿水平中线OO′连续射入电场中,粒子的比荷为=1×108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场的极短时间内,电场可视为匀强电场。(设两板外无电场,结果可用根式表示)求:
(1)带电粒子射出电场时的最大速度的大小;
(2)粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间之比。
(1)带电粒子射出电场时的最大速度的大小;
(2)粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间之比。
更新时间:2021-06-12 16:49:46
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【推荐1】如图所示,在xOy坐标系的第一象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一带正电粒子在P点以与轴正方向成方向的某一速度垂直磁场射入,恰好垂直于y轴射出磁场.已知带电粒子质量为m、电荷量为q,。不计重力,求:
(1)带电粒子进入磁场的速度大小和在磁场中运动的时间;
(2)只改变粒子入射速度的大小,使粒子在磁场中运动时间最长,则速度应满足什么条件?
(1)带电粒子进入磁场的速度大小和在磁场中运动的时间;
(2)只改变粒子入射速度的大小,使粒子在磁场中运动时间最长,则速度应满足什么条件?
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名校
【推荐2】如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为电场和磁场的理想边界,一束电子(电量为e,质量为m,重力不计),由静止状态从P点经过Ⅰ、Ⅱ间的电场加速后垂直到达边界Ⅱ的Q点。匀强磁场的磁感应强度为B,磁场边界宽度为d,电子从磁场边界Ⅲ穿出时的速度方向与电子原来的入射方向夹角为30°。求:
(1)电子在磁场中运动的时间t;
(2)若改变PQ间的电势差,使电子刚好不能从边界Ⅲ射出,则此时PQ间的电势差U是多少?
(1)电子在磁场中运动的时间t;
(2)若改变PQ间的电势差,使电子刚好不能从边界Ⅲ射出,则此时PQ间的电势差U是多少?
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名校
【推荐1】质谱仪是一种测量带电粒子比荷的仪器,某型号质谱仪的内部构造如图所示,M、N板间存在电压为U0的加速电场,半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,光屏放置于圆形磁场区域右侧,光屏中心P到圆形磁场区域圆心O的距离为2R。带电粒子从S点由静止飘入M、N板间,经电场加速后进入圆形磁场区域,在磁场力作用下轨迹发生偏转,最终打在光屏上的某点,测量该点到P点的距离,便能推算出带电粒子的比荷.不计带电粒子的重力。
(1)若带电粒子为电子,已知电子的电荷量为e,质量为m0,求电子经过电场加速后的速度大小v及电子在磁场中运动的轨迹半径r;
(2)若某种带电粒子通过电场加速和磁场偏转后,打在光屏上的Q点,已知P点到Q点的距离为R,求该带电粒子的比荷及其在磁场中运动的时间t。
(1)若带电粒子为电子,已知电子的电荷量为e,质量为m0,求电子经过电场加速后的速度大小v及电子在磁场中运动的轨迹半径r;
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名校
【推荐2】如图所示,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距为L.一根导体棒ab与导轨垂直且以速度v0沿导轨向右匀速运动,棒的右侧存在一个垂直纸面向里,大小为B的匀强磁场.当棒进入磁场时,粒子源P释放一个初速度为零的带负电的粒子,已知带电粒子的质量为m(重力不计)、电量为q.粒子经电场加速后从M板上的小孔O穿出.在板的上方,有一个环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场.已知外圆半径为2d,内圆半径为d,两圆的圆心与小孔重合,求:
(1)粒子到达M板的速度大小v;
(2)若粒子不能从外圆边界飞出,则环形区域内磁感应强度最小为多少?
(1)粒子到达M板的速度大小v;
(2)若粒子不能从外圆边界飞出,则环形区域内磁感应强度最小为多少?
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(0.65)
真题
名校
【推荐3】如图所示,在坐标系xOy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一质量为、带电量为的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限,随即撤去电场,以后仅保留磁场。已知OP=d,OQ=2d,不计粒子重力。
(1)求粒子过Q点时速度的大小和方向;
(2)若磁感应强度的大小为一定值B0,粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限,求B0;
(3)若磁感应强度的大小为另一确定值,经过一段时间后粒子将再次经过Q点,且速度与第一次过Q点时相同,求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间。
(1)求粒子过Q点时速度的大小和方向;
(2)若磁感应强度的大小为一定值B0,粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限,求B0;
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