如图所示,平面直角坐标系的第一象限内存在沿轴正方向、电场强度大小为的匀强电场,第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一带电荷量为,质量为的带负电粒子以一定的速度从点垂直射入电场,从点进入磁场后,恰好垂直轴从点离开磁场。已知点坐标为(0,L),点坐标为(L,0),不计粒子受到的重力,求:
(1)粒子射入磁场时的速度大小;
(2)点的纵坐标;
(3)匀强磁场的磁感应强度大小。
(1)粒子射入磁场时的速度大小;
(2)点的纵坐标;
(3)匀强磁场的磁感应强度大小。
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更新时间:2023-12-17 14:58:51
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【知识点】 粒子由电场进入磁场
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【推荐1】如图为某种质谱议结构的截面示意图.该种质谱仪由加速电场、静电分析仪、磁分析器及收集器组成,静电分析仪中存在着径向的电场,其中圆弧A上每个点的电势都相等,磁分析器中存在一个边长为d的正方形区域的匀强磁场,磁感应强度大小为B,离子源不断地发出初速度不计的离子,离子经电压为U的电场加速后,从狭缝S1沿垂直于MS1(S1、M、N在同一直线上)的方向进入静电分析器,沿半径为r=的圆弧A运动并从狭缝S2射出静电分析器,而后垂直于MS2的方向进入磁场中,最后从MN边上C点离开磁场,进入收集器,已知MC=,忽略离子的重力、离子之间的相互作用力、离子对场的影响和场的边缘效应,求:
(1)静电分析器中等势线A上各点的电场强度E的大小;
(2)该粒子的比荷.
(1)静电分析器中等势线A上各点的电场强度E的大小;
(2)该粒子的比荷.
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解答题
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适中
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【推荐2】东方超环是我国研究可控核聚变反应的超大型科学实验装置,此装置需要利用“剩余离子偏转系统”将带电粒子从混合粒子束中剥离出来。如图所示是一种剩余离子电偏转系统的原理简图,在两平行极板间加上恒定电压,让混合粒子束经过电场偏转,带电粒子打在极板上将全部被极板吸收。紧靠平行金属板的右侧有一竖直边界,边界右侧区域中有垂直纸面向里的匀强磁场。整个装置置于真空环境中,不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用,忽略带电粒子运动对电场磁场的影响和极板的边缘效应。已知带正电粒子进入电场的速度v0=1.0×106m/s,比荷为=1.0×108C/kg,两极板的长为L=1.0m,间距为d=0.5m。求:
(1)要使正电粒子都能被极板吸收,两极板加的电压至少多大;
(2)在电压不变的条件下,将下极板下移∆d=0.1m。为使所有从电场中射出的正电粒子均能回到电场,求磁感应强度B的大小需满足的条件。
(1)要使正电粒子都能被极板吸收,两极板加的电压至少多大;
(2)在电压不变的条件下,将下极板下移∆d=0.1m。为使所有从电场中射出的正电粒子均能回到电场,求磁感应强度B的大小需满足的条件。
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适中
(0.65)
【推荐3】如图所示,匀强电场的电场线竖直向上,电场区域的宽度OP为L,A点到直线OP的距离为,Q是直线OP延长线上的一点,PQ的长度也等于L;直线PQ的下方存在有理想边界的矩形匀强磁场区域,磁感应强度方向垂直于纸面向外(图中未画出),现有一质量为m、电荷量为-e的电子(不计重力),从A点以与电场线垂直的初速度v0射入电场,并从P点射出电场,射出电场后电子经过磁场偏转到达Q点时速度方向与电场线垂直,求:
(1)匀强电场的电场强度为E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小和电子在磁场中运动的时间;
(3)矩形有界匀强磁场区域的最小面积.
(1)匀强电场的电场强度为E的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小和电子在磁场中运动的时间;
(3)矩形有界匀强磁场区域的最小面积.
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