如图所示,一质量为、带电量为的粒子以初速度沿轴正方向从坐标原点射入,并经过图中点,点的坐标,,不计粒子重力。
(1)若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现,求磁感应强度的大小;
(2)若上述过程仅由方向平行轴的匀强电场实现,求粒子经过点时的动能。
(1)若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现,求磁感应强度的大小;
(2)若上述过程仅由方向平行轴的匀强电场实现,求粒子经过点时的动能。
更新时间:2022-08-20 12:14:08
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【推荐1】如图所示,在宽度为d的条形区域内有匀强电场,电场方向平行于区域边界。有一个质量为m的带正电粒子(不计重力)从左边界上的P点,以初速度v0沿垂直于电场方向射入电场,粒子从右侧边界上的Q点射出时的速度与边界的夹角为θ=37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)求粒子从右侧边界射出时,沿电场方向的位移y的大小;
(2)在上述过程中,粒子的机械能变化了多少?
(1)求粒子从右侧边界射出时,沿电场方向的位移y的大小;
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【推荐2】如图所示,左侧是电压为U的加速电场,右侧是偏转电场。静止的带电粒子从加速电场左侧极板由静止释放,然后从两板间中间垂直进入偏转电场,然后射出,轨迹如图。 若偏转电场两极板间距为,板长为,粒子质量为,电量为+q,不计粒子重力,求:
(1)带电粒子在偏转电场中运动的时间?
(2)要保证该粒子能够飞出偏转电场,则偏转电场两个极板间所加最大电压是多少?
(1)带电粒子在偏转电场中运动的时间?
(2)要保证该粒子能够飞出偏转电场,则偏转电场两个极板间所加最大电压是多少?
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【推荐3】如图所示,圆形区域内有垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场,A为磁场边界上的一点,大量完全相同的带电粒子平行纸面向各个方向以相同的速度大小v通过A点进入磁场,最后这些粒子全部从右侧圆弧上射出磁场区域(有粒子从C点射出)。圆弧的弧长是圆周长的,不计粒子之间的相互作用,粒子的质量为m,电荷量为q。
(1)求圆形磁场区域的半径R;
(2)求粒子在磁场中运动轨迹的最大长度;
(3)若只把磁场撤去,在圆形区域内加场强大小为E的平行于纸面的匀强电场,从圆弧射出电场的粒子中,C点射出的粒子动能最大,求最大动能。
(1)求圆形磁场区域的半径R;
(2)求粒子在磁场中运动轨迹的最大长度;
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解题方法
【推荐1】如图所示,平面内有一个矩形有界匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感应强度为B。矩形边界的边长PQ=4L,PM=3L。以垂直于磁感应强度并垂直于磁场边界PQ的速度射入质量为m电荷量为q(q>0)的带电粒子。不计粒子的重力:
(1)若带电粒子只能从PQ边界离开磁场,求粒子速度v的范围;
(2)若带电粒子只能从MN边界离开磁场,求粒子速度v的范围;
(3)若带电粒子从边界MN上距N点L的A点离开磁场,求粒子速度v。
(1)若带电粒子只能从PQ边界离开磁场,求粒子速度v的范围;
(2)若带电粒子只能从MN边界离开磁场,求粒子速度v的范围;
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【推荐2】如图所示,在xoy平面第一、二象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,一带电粒子从y轴上的M(0,-3a)点沿MP方向射入第四象限,速度大小为v,MP与y轴正向夹角θ=30°,一段时间后粒子从x轴上P点射入磁场,经磁场偏转从x轴上某点射出磁场后又恰好能运动到M点。已知带电粒子的质量为m,所带电荷量为q,不计带电粒子的重力。
(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)求粒子从M点射入第四象限到返回M点所经历的时间;
(3)若粒子从x轴上某点射出磁场时立即在x轴下方再加一垂直于纸面向里的匀强磁场,为使粒子能再经过P点,试求x轴下方所加磁场的磁感应强度大小应满足的条件。
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