如图1所示,在xOy平面的区域I内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面向外,在区域II内存在关于x轴对称的匀强电场,电场强度大小相等,方向相反且平行于y轴,区域III内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场,三个区域的宽度皆为L。一个质量为m、电量为的带电粒子从坐标原点O以初速度沿y轴正方向进入区域I磁场中,然后从M点进入区域II电场中,然后从P点进入区域M内,运动轨迹如图2所示,已知M点坐标为,P点坐标为,运动轨迹关于x轴对称。求:
(1)区域I内磁场的磁感应强度大小;
(2)区域II中内电场强度的大小;
(3)区域III内磁场的磁感应强度大小;
(4)粒子运动一个周期的时间。
(1)区域I内磁场的磁感应强度大小;
(2)区域II中内电场强度的大小;
(3)区域III内磁场的磁感应强度大小;
(4)粒子运动一个周期的时间。
更新时间:2022-07-07 15:32:54
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【推荐1】如图所示,在x轴及其上方存在垂直平面向外的匀强磁场,坐标原点O处有一粒子源,可在平面内向x轴和x轴上方的各个方向均匀不断地发射速度大小均为,质量为,带电量为的同种带电正离子.在x轴上距离原点1m处垂直于x轴放置一个长度为1m,厚度不计且能接收带电离子的薄金属板P(粒子一旦打在金属板P上立即被接收).现观察到沿x轴负方向射出的离子恰好打在薄金属板P的顶端.不计带电粒子的重力和离子间相互作用力(取).求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)被薄金属板P接收的离子在磁场中运动的最短时间;
(3)被薄金属板P接收的离子数占离子源发射的总离子数百分比.
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)被薄金属板P接收的离子在磁场中运动的最短时间;
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【推荐2】如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在半径R=m的圆形匀强磁场区域。边界与x、y轴均相切,磁感应强度B=2T,方向垂直于纸面向里。过磁场区域圆心O1,和坐标原点O的直线交磁场区边界于P1、P2两点;第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度E=4×103V/m。一带正电的粒子由P点以v0=1×103m/s的初速度平行于x轴负方向射入磁场区域,已知粒子的比荷为=2.5×102C/kg。忽略粒子所受的重力。求:
(1)粒子做圆周运动的圆心O2与点P2之间的距离;
(2)粒子从第一次进入磁场至第二次进入磁场所经历的时间。(结果可用根号表示)
(1)粒子做圆周运动的圆心O2与点P2之间的距离;
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【推荐3】利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示,Oxy平面(纸面)的第一象限内有足够长且宽度均为L、边界均平行x轴的区域Ⅰ和Ⅱ,其中区域Ⅰ存在磁感应强度大小为B1的匀强磁场,区域Ⅱ存在磁感应强度大小为B2的磁场,方向均垂直纸面向里,区域Ⅱ的下边界与x轴重合。位于处的离子源能释放出质量为m、电荷量为q、速度方向与x轴夹角为60°的正离子束,沿纸面射向磁场区域。不计离子的重力及离子间的相互作用,并忽略磁场的边界效应。
(1)求离子不进入区域Ⅱ的最大速度v1及其在磁场中的运动时间t;
(2)若,求能到达处的离子的最小速度v2;
(3)若,且离子源射出的离子数按速度大小均匀地分布在范围,求进入第四象限的离子数与总离子数之比η。
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(2)若,求能到达处的离子的最小速度v2;
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【推荐1】如图所示,虚线AB、BC、CD将平面直角坐标系四个象限又分成了多个区域。在第一、二象限有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为。在第三、四象限中,-2d<y<0区域又分成了三个匀强电场区域,其中在x>d区域有沿x轴负方向的匀强电场;在x<-d区域有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小相等;-d<x<d区域有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度是另外两个电场强度的2倍。第二、四象限中,y<-2d区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m,电荷量为q的带电粒子,以速度v0由原点O沿y轴正方向射入磁场。运动轨迹恰好经过B(-d,-2d)、C(d,-2d)两点,第一次回到O点后,进入竖直向上电场区域,不计粒子重力,求:
(1)电场区域内的电场强度大小E;
(2)y<-2d区域内磁场的磁感应强度B2;
(3)由原点O出发开始,到第2次回到O点所用时间。
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(1)带电微粒从坐标原点O进入磁场时的初速度;
(2)带电微粒在电场和磁场区域运动的总时间.
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(2)带电微粒在电场和磁场区域运动的总时间.
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