如图所示,在xOy坐标系所在的平面内,第III象限内有沿y轴负方向的匀强电场,在第IV象限内有一圆形匀强磁场区域,与xx轴分别相切于A(L,0)、C(0,-L)两点。在第II象限内有一未知的矩形匀强磁场区域(图中未画出),此未知矩形区域和IV象限内的圆形区域有完全相同的匀强磁场,一速度大小为v0的带负电粒子从A点沿y轴负方向射入圆形磁场,经C点射入电场,最后从x轴上离O点的距离为2L的P点射出。另一速度大小为的带正电粒子从y轴上的Q点沿与y轴负方向成45°角的方向射入第II象限,而后进入未知矩形磁场区域,离开磁场时正好到达P点,且恰好与从P点射出的负电粒子正碰,相碰时两粒子速度方向相反。已知正、负粒子电荷量大小均为q、质量均为m,正、负粒子的重力不计。求:
(1)磁感应强度B的大小和电场强度E的大小;
(2)从A点射入磁场的粒子运动到P点所用的时间;
(3)y轴上的Q点离O点的距离及未知矩形磁场区域的最小面积S。
(1)磁感应强度B的大小和电场强度E的大小;
(2)从A点射入磁场的粒子运动到P点所用的时间;
(3)y轴上的Q点离O点的距离及未知矩形磁场区域的最小面积S。
更新时间:2022-03-14 09:03:40
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【推荐1】如图所示,真空玻璃管内,加热的阴极发出的电子(初速度可忽略不计)经阳极与阴极X之间的电压形成的加速电场加速后,从阳极的小孔射出,由水平放置的平行正对偏转极板、的左端中点以平行于极板的方向射入两极板之间的区域。若、两极板间无电压,电子将沿水平直线打在荧光屏上的点;若在、两极板间加电压,形成平行纸面的偏转电场,则电子将打在荧光屏上的点。已知电子质量为,电荷量为e,、两极板长均为、两极板间距离为,极板右端到荧光屏的距离为。
(1)忽略电子所受重力及它们之间的相互作用力,求:
①电子从阳极小孔射出时速度的大小。
②电子打在荧光屏上点时,点到点的距离Y。
③若再将质子、粒子均由静止开始通过加速电场、偏转电场,最后打到荧光屏上,试分析说明三种粒子最终落到荧光屏上的位置。
(2)在解决一些实际问题时,为了简化问题,常忽略一些影响相对较小的量,这对最终的计算结果并没有太大的影响,因此这种处理是合理的。如在计算电子打在荧光屏上的位置时,对于电子离开、板间的偏转电场后运动到荧光屏的过程,可以忽略电子所受的重力。请利用下列数据分析说明为什么这样处理是合理的。已知,
,,,,,,重力加速度。
(1)忽略电子所受重力及它们之间的相互作用力,求:
①电子从阳极小孔射出时速度的大小。
②电子打在荧光屏上点时,点到点的距离Y。
③若再将质子、粒子均由静止开始通过加速电场、偏转电场,最后打到荧光屏上,试分析说明三种粒子最终落到荧光屏上的位置。
(2)在解决一些实际问题时,为了简化问题,常忽略一些影响相对较小的量,这对最终的计算结果并没有太大的影响,因此这种处理是合理的。如在计算电子打在荧光屏上的位置时,对于电子离开、板间的偏转电场后运动到荧光屏的过程,可以忽略电子所受的重力。请利用下列数据分析说明为什么这样处理是合理的。已知,
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【推荐2】如图所示,真空中有一个点状的放射源,它能向各个方向发射速率都相同的同种正粒子,为点附近的一条水平直线,到直线的垂直距离,为直线上一点,它与点相距(只研究与放射源和直线在同一个平面内的粒子的运动),当直线以上区域只存在垂直平面向里、磁感应强度为的匀强磁场时,从放射源水平向左射出的粒子恰到达点;当直线以上区域只存在平行于纸面的匀强电场时,沿不同方向发射的粒子若能到达直线,则到达直线时它们的速度大小都相等,且从放射源水平向左射出的粒子也恰好到达点。已知粒子比荷为,粒子重力不计。
(1)求粒子的发射速率;
(2)当仅加上述电场时,求到达直线上粒子的速度大小和电场强度的大小(结果可用根号表示);
(3)当仅加上述磁场时,求粒子从运动到直线所用的最短时间。(结果保留2位有效数字)
(1)求粒子的发射速率;
(2)当仅加上述电场时,求到达直线上粒子的速度大小和电场强度的大小(结果可用根号表示);
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【推荐3】如图所示,在电子枪右侧依次存在加速电场、两水平放置的平行金属板和竖直放置的荧光屏。加速电场的电压为。两平行金属板的板长、板间距离均为。荧光屏距两平行金属板右侧距离也为。电子枪发射的质量为、电荷量为的电子,从两平行金属板的中央穿过打在荧光屏的中点。不计电子进入加速电场时的速度及重力。
(1)求电子进入两金属板间时的速度大小;
(2)若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场,两板间的偏转电压为,电子会打在荧光屏上某点,该点距点距离为,求此时和的比值;若使电子打在荧光屏上另一点,该点距点距离为,在只改变一个条件的情况下,请你提供一种方案,并说明理由。
(1)求电子进入两金属板间时的速度大小;
(2)若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场,两板间的偏转电压为,电子会打在荧光屏上某点,该点距点距离为,求此时和的比值;若使电子打在荧光屏上另一点,该点距点距离为,在只改变一个条件的情况下,请你提供一种方案,并说明理由。
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【推荐1】如图所示的正方形盒子开有a、b、c三个微孔,盒内有垂直纸面向里的匀强磁场。一束速率不同的带电粒子(质量、电量均相同,不计重力)从a孔沿垂直磁感线方向射入盒中,发现从c孔和b孔有粒子射出,试分析下列问题:
(1)判断粒子的电性;
(2)从b孔和c孔射出的粒子速率之比v1:v2;
(3)它们在盒内运动时间之比为t1:t2。
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【推荐2】钍核弹发生衰变生成镭核并放出一个粒子,设该粒子的质量为m、电荷量为q,它进入电势差为U的、带窄缝的、平行的平板电极S1和S2间的电场时,其速度为v0,经电场加速后,沿Ox方向进入磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,Ox垂直于平板电极S2,当粒子从P点离开磁场时,其速度方向与Ox方向的夹角θ=60o,如右图所示,整个装置处于真空中。
(1)写出钍核衰变的方程;
(2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R;
(3)求粒子在磁场中运动所用的时间t。
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