组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 带电粒子在磁场中的运动 > 带电粒子在有边界磁场中运动 > 带电粒子在直边界磁场中运动
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:328 题号:15705027
某种离子诊断测量简化装置如图所示。竖直平面内存在边界为正方形EFGH、方向垂直纸面向外的匀强磁场,探测板CD平行于HG水平放置,只能沿竖直方向移动。ab两束宽度不计带正电的离子从静止开始经匀强电场加速后持续从边界EH水平射入磁场,a束离子在EH的中点射入,经磁场偏转后垂直于HG向下射出,并打在探测板的右端点D点,已知正方形边界的边长为2R,两束离子间的距离为,离子的质量均为m、电荷量均为q,不计重力及离子间的相互作用,已知。求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小以及a束离子在磁场运动的时间t
(2)要使b束离子恰能打到探测板的右端D点,求探测板CDHG的距离是多少?
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【推荐1】如图所示,边长为L的正方形abcd区域内,均分成相同的三个矩形区域,区域I内有大小为B1=B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,区域II内有方向竖直向上的匀强电场,区域三III内方向垂直纸面向里的匀强磁场.在纸面内有ab边的中点e沿于ab夹角为37°的方向,向磁场I内射入质量为m、电荷量为q的带负电的离子,经磁场偏转后,粒子以MN边夹角从37°的方向进入电场,然后垂直PQ又进入磁场III,粒子经磁场偏转后,恰好从PQ的中点射出磁场III而进入电场区域II.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计粒子的重力.求:
(1)粒子从e点射入的速度大小;
(2)匀强电场电场强度的大小E及区域III中匀强磁场磁感应强度B2的大小;
(3)当粒子再次进入区域II时,电场强度大小不变,方向反向,则粒子在abcd边界上出射点的位置离e点的距离及粒子在电场、磁场中运动的总时间.
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【推荐2】如图所示,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小B=0.60 T,磁场内有一块平面感光板ab,板面与磁场方向平行,在距ab板l=16 cm处,有一个点状的α放射源S,它向各个方向发射α粒子,α粒子的速度都是v=3.0×106m/s,已知α粒子的比荷=5.0×107C/kg,现只考虑在图纸平面中运动的α粒子,求ab上被α粒子打中的区域的长度.
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(1)粒子的比荷;
(2)打到荧光屏上的粒子在磁场内运动时间最长时,运动轨迹所对圆心角的正弦值;
(3)荧光屏AB上的亮屏长度;
(4)若自O点发射的粒子速度为,求亮屏长度。
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共计 平均难度:一般