如图所示,在
平面内的第一象限内
处竖直放置一长为
的粒子吸收板
,在直线
与y轴之间存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场。在原点O处有一粒子源,可以沿y轴正向发射质量为m、电量为
的带电粒子,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
(1)求恰好击中Q点的粒子速率;
(2)求能被吸收板
吸收的粒子速率的范围;
(3)为使从P点进入
右侧区间的粒子,能恰好垂直x轴打在点
,在
右侧加一垂直纸面的矩形匀强磁场(图中未画出,矩形边界处有磁场),使粒子先从P点进入磁场,求所加磁场磁感应强度的
,以及在B'作用下矩形磁场的最小面积
。
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(1)求恰好击中Q点的粒子速率;
(2)求能被吸收板
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(3)为使从P点进入
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更新时间:2023-12-02 21:07:02
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(0.4)
【推荐1】如图所示,相互垂直的两条虚线相交于O点,将空间分成四个区域,其中I、II、III区域存在垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出) ,磁感应强度大小均为B, IV区域为无场区。在O点有一粒子发射源,能源源不断地沿同一方向向外发射一系列不同速率的带正电的粒子,图中θ大小未知,粒子的电荷量为2q、质量为m,在O点左侧的水平虚线上存在大量静止的带负电的粒子,所带电荷量均为q、质量均为m,带正电的粒子经过该虚线时恰好与一个带负电的粒子碰撞且碰后粘合在一起,在O点下方有一长为
的挡板,挡板上端距离O点距离为L。图中的P、Q点分别位于O的上方和左侧,与O点的间距分别4L、3L,以速度v0(未知量)发射出来的粒子刚好能经过P点后与Q点的带负电的粒子发生碰撞,忽略粒子的重力以及除碰撞外的相互作用,已知sin 37°=0. 6,cos 37°=0. 8。
(1)粒子的发射角θ应为多大?能经过P、Q两点的粒子速度v0为多大?
(2)与Q点的粒子发生碰撞后,该粘合体到达O点正下方时距O点的间距为多大?
(3)如果从O点发射的粒子速度均匀地分布在(0、2v0)间,则能打到挡板上的粒子数与发射出来的粒子数之比为多少?
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(1)粒子的发射角θ应为多大?能经过P、Q两点的粒子速度v0为多大?
(2)与Q点的粒子发生碰撞后,该粘合体到达O点正下方时距O点的间距为多大?
(3)如果从O点发射的粒子速度均匀地分布在(0、2v0)间,则能打到挡板上的粒子数与发射出来的粒子数之比为多少?
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【推荐2】在如图甲所示的平面直角坐标系xOy(其中Ox水平,Oy竖直)内,矩形区域OMNP充满磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场(边界处有磁场),,其中
=
d,
,P点处放置一垂直于x轴的荧光屏,现将质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从OM边的中点A处以某一速度垂直于磁场且沿与y轴负方向夹角为45°的方向射入磁场,不计粒子重力。
(1)求粒子恰好能打在荧光屏上与A等高的点的速度大小;
(2)求粒子能从OM边射出磁场的最大速度及其对应的运动时间。
(3)若规定垂直纸面向外的磁场方向为正方向,磁感应强度B的变化规律如图乙所示(图中B0已知),调节磁场的周期,满足
,让上述粒子在t=0时刻从坐标原点O沿与x轴正方向成60°角的方向以一定的初速度射入磁场,若粒子恰好垂直打在屏上,求粒子的可能初速度大小及打在光屏上的位置。
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(2)求粒子能从OM边射出磁场的最大速度及其对应的运动时间。
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【推荐1】如图所示,xOy为平面直角坐标系,x轴水平,y轴竖直。在x轴上、下方空间都分布着垂直xOy平面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小分别为B、3B(未画出)。一质量为m、电荷量为-q的小球从坐标原点O处以与x轴正方向成30°角的速度v射入第一象限,不计重力。求:
(1)小球从离开O点(记为第0次)到第四次经过x轴过程的平均速度;
(2)小球从离开O点后
(T为粒子的运动周期)时刻的位置坐标。
(1)小球从离开O点(记为第0次)到第四次经过x轴过程的平均速度;
(2)小球从离开O点后
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【推荐2】带电粒子流的磁控束和磁聚焦是薄膜材料制备的关键技术之一,如图甲,在xoy平面的第一象限内曲线和y轴之间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B0;在第二象限内存在着如图乙所示的交变磁场(以垂直纸面向外为磁场的正方向)。放射源在A(3a,0)点发射质量为m、带电量为+q的粒子,其速度大小
,方向与x轴负方向的夹角为θ(大小未知,0<θ≤53°),粒子都能垂直穿过y轴后进入第二象限。t=0时刻某粒子P经过y轴。不计粒子重力和粒子间相互作用,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)。求:
(1)若θ=53°,粒子在第一象限的磁场区域运动的时间;
(2)若
,要使粒子P在0~T0内不回到第一象限,交变磁场的变化周期T0应满足什么条件;
(3)若将第二象限的交变磁场撤换为磁感应强度为B0且分别与x轴和y轴相切的圆形有界磁场,且所有粒子均从x轴上的切点射出,求粒子中经过圆形磁场区域最大偏转角α的正弦值。
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(1)若θ=53°,粒子在第一象限的磁场区域运动的时间;
(2)若
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(3)若将第二象限的交变磁场撤换为磁感应强度为B0且分别与x轴和y轴相切的圆形有界磁场,且所有粒子均从x轴上的切点射出,求粒子中经过圆形磁场区域最大偏转角α的正弦值。
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(0.4)
名校
【推荐3】如图所示,在平面直角坐标系第一象限中,
的区域有竖直向上的匀强电场,
的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,一质量为m、带电量为
的粒子(不计重力)自O点以速度
沿x轴正方向射入电场,然后在
上某一点(图上没标出)射出,并与
线成
进入磁场。经过一段时间粒子第一次经过x轴上的P点且垂直x轴进入第四象限。粒子到达P点瞬间原来向外的磁场全部消失,粒子在第四象限运动一段时间后进入一矩形匀强磁场(该磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为原向外磁场的2倍)区域,粒子再次到达x轴时方向恰好沿x轴负方向,且能第二次经过P点。求:
(1)求电场强度E的大小;
(2)求从O点开始第一次到x轴所用的时间;
(3)求矩形磁场的最小面积。
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(1)求电场强度E的大小;
(2)求从O点开始第一次到x轴所用的时间;
(3)求矩形磁场的最小面积。
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