如图所示,在平面直角坐标系的第三象限内有电场强度大小为E沿x轴正方向的匀强电场,第四象限内半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场(大小未知),磁场边界圆刚好与两个坐标轴相切,与x轴的切点为M点,第一象限内夹角为的虚线ON与x轴间有垂直纸面向外的强磁场(大小未知).一个带正电的粒子在电场中坐标为的P点由静止释放,粒子经电场加速后,从圆形磁场边界上的Q点沿x轴正方向射入磁场,经圆形磁场偏转后刚好从M点射入上方磁场,粒子刚好不从ON边界射出磁场,已知带正电粒子的比荷为k(带电体的电荷量和质量的比值),不计粒子的重力,求:
(1)带正电粒子从Q点射入圆形磁场时的速度大小;
(2)磁感应强度的大小与磁感应强度的大小;
(3)带正电的粒子从P点出发到第二次经过x轴所用的时间。
(1)带正电粒子从Q点射入圆形磁场时的速度大小;
(2)磁感应强度的大小与磁感应强度的大小;
(3)带正电的粒子从P点出发到第二次经过x轴所用的时间。
更新时间:2024-01-21 21:57:17
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【推荐1】图甲是半径为R的四分之一圆柱面阴极和位于圆柱面轴线上的阳极构成光电管的示意图,某单色光照射阴极,逸出的光电子到达阳极形成光电流。已知阴极材料的逸出功为,光电子的最大初速度为,电子电荷量为、质量为m,真空中光速为c,普朗克常量为h。
(1)求入射光的波长λ和遏止电压;
(2)图乙是光电管横截面示意图,在半径为R的四分之一圆平面内加垂直纸面向外的匀强磁场,只研究在该截面内运动的光电子,仅考虑洛伦兹力作用,要使从阴极上N点逸出的光电子运动到阳极,速度至少为。
①求磁感应强度的大小B;
②若阴极表面各处均有光电子逸出,求能到达阳极的光电子逸出区域与整个阴极区域的比值k。
(1)求入射光的波长λ和遏止电压;
(2)图乙是光电管横截面示意图,在半径为R的四分之一圆平面内加垂直纸面向外的匀强磁场,只研究在该截面内运动的光电子,仅考虑洛伦兹力作用,要使从阴极上N点逸出的光电子运动到阳极,速度至少为。
①求磁感应强度的大小B;
②若阴极表面各处均有光电子逸出,求能到达阳极的光电子逸出区域与整个阴极区域的比值k。
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【推荐2】如图所示为一方向垂直纸面向里的半圆形匀强磁场区域,O为其圆心,AB为其直径.足够长的收集板MN平行于AB且与半圆形区域相切于P点,O点放置一粒子源.可在OA与OB之间180°范围内向磁场内连续射入速度均为v0的带负电粒子,已知AB=2L,粒子的质量均为m,带电荷量均为q,不计粒子的重力以及相互作用.
(1)若要使所有粒子均不能被收集板收集,求所加磁场需满足的条件;
(2)若所加磁场的磁感应强度为,求收集板上被粒子击中区域上靠近M端与P点的最远距离;
(3)若恰有的粒子能被收集板收集到,求所加磁场的磁感应强度.
(1)若要使所有粒子均不能被收集板收集,求所加磁场需满足的条件;
(2)若所加磁场的磁感应强度为,求收集板上被粒子击中区域上靠近M端与P点的最远距离;
(3)若恰有的粒子能被收集板收集到,求所加磁场的磁感应强度.
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【推荐3】如图所示,在坐标系第一象限内有正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,方向未知,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里;在第二象限的某个三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出)。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以某一速度v(大小未知)沿与x轴负方向成θ角(θ<)的方向从A点进入第一象限,在第一象限内做直线运动,而后从y轴上的C点进入三角形磁场区域。一段时间后,粒子经过x轴上的D点且速度方向与x轴负方向成θ角。已知A点坐标为(L,0),D点坐标为(-3L,0),不计粒子所受的重力。求:
(1)匀强电场E的方向与x轴正方向的夹角α的大小和粒子速度的大小;
(2)三角形区域内磁场的磁感应强度B'的大小;
(3)三角形区域磁场的最小面积。
(1)匀强电场E的方向与x轴正方向的夹角α的大小和粒子速度的大小;
(2)三角形区域内磁场的磁感应强度B'的大小;
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【推荐1】如图所示,直角三角形MPN区域内存在着垂直纸面向外的匀强磁场,其中MP=d,MNP=.,AB是一段电阻丝,预热后能产生大量无初速度的自由电子,电阻丝的B端位于NP的连线上,AB与BN垂直,在AB与MP间存在水平向左的匀强电场.调整电阻丝AB到MP的距离,发现从MP中点进入磁场的电子恰好垂直MN边射出,且电子在磁场中运动的时间为t. 已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力及电子间相互作用力,求:
(1)应强度B的大小;
(2)调整电阻丝AB到MP的距离,发现有些电子能在MN边上相遇,若相遇的两电子在磁场中运动的时间之差的最大值为2t.,则满足此条件的电子速度的最大值为多少?
(1)应强度B的大小;
(2)调整电阻丝AB到MP的距离,发现有些电子能在MN边上相遇,若相遇的两电子在磁场中运动的时间之差的最大值为2t.,则满足此条件的电子速度的最大值为多少?
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【推荐2】如图所示,真空中四个绝缘圆弧柱面彼此相切,垂直纸面固定放置,圆弧半径为R,其中柱面1中间位置开一条狭缝。在装置中心O处有一粒子源,无初速释放质量为m、电荷量为+q的粒子。在O与狭缝之间加一电压为U的加速电场。在圆形区域内设计合适的匀强磁场可使离开狭缝的粒子做逆时针方向的循环运动。已知粒子与柱面的碰撞为弹性碰撞,碰撞过程中电荷量没有损失,不计粒子重力及粒子间相互作用。求:
(1)粒子在磁场中运动的速度大小;
(2)四个圆形区域所加磁场的磁感应强度最小值及方向;
(3)在(2)的情境下,若仅同步调整圆形区域2、3、4内的磁场,试导出磁感应强度的所有可能值。
(1)粒子在磁场中运动的速度大小;
(2)四个圆形区域所加磁场的磁感应强度最小值及方向;
(3)在(2)的情境下,若仅同步调整圆形区域2、3、4内的磁场,试导出磁感应强度的所有可能值。
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