如图,平面直角坐标系的第三象限中的区域内存在辐向电场,与点(,)等距的各点电场强度大小相等且方向始终指向;在的区域内无电场和磁场;在的区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场。在点(,0)有一粒子源,能够沿轴负方向发射出甲、乙两种带正电的粒子束,两种粒子的速度均为、电荷量均为,粒子甲的质量为,粒子乙的质量为。粒子甲在电场中做半径为的匀速圆周运动;粒子乙从点(,)与轴正方向成角射出电场。进入磁场后,粒子甲从点(,)射出磁场;粒子乙从点(图中未标出)射出磁场。不计重力和粒子间的相互作用。
(1)求匀强磁场磁感应强度的大小。
(2)求粒子甲从离开粒子源到经过轴所需要的时间。
(3)已知、间的电势差,,求点的坐标。
(1)求匀强磁场磁感应强度的大小。
(2)求粒子甲从离开粒子源到经过轴所需要的时间。
(3)已知、间的电势差,,求点的坐标。
更新时间:2024-02-24 20:00:55
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【推荐1】如图所示,在直角坐标系的第二象限和第四象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-3T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。一质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=+3.2×10-19C的带电粒子(带电粒子重力不计),由静止开始经加速电压U=1250V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M(-4,)m处平行于x轴向右运动,并先后通过两个匀强磁场区域
(1)求带电粒子在磁场中的运动半径;(结果保留根号)
(2)在图中画出从直线x=-4m到直线x=4m之间带电粒子的运动轨迹;
(3)求出带电粒子在两个磁场区域偏转所用的时间
(1)求带电粒子在磁场中的运动半径;(结果保留根号)
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【推荐2】如图所示,在xOy坐标系中,x轴上N点到O点的距离是12 cm,虚线NP与x轴负向的夹角是30°.第Ⅰ象限内NP的上方有匀强磁场,磁感应强度B=1 T,第Ⅳ象限有匀强电场,方向沿y轴正方向.一质量为m=8×10-10kg,电荷量q=1×10-4C带正电粒子,从电场中M(12,-8)点由静止释放,经电场加速后从N点进入磁场,又从y轴上P点穿出磁场.不计粒子重力,取π=3,求:
(1)粒子在磁场中运动的速度v;
(2)粒子在磁场中运动的时间t;
(3)匀强电场的电场强度E.
(1)粒子在磁场中运动的速度v;
(2)粒子在磁场中运动的时间t;
(3)匀强电场的电场强度E.
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【推荐3】如图所示,在真空区域内,有宽度为L的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直纸面向里,、是磁场的边界。质量为m,带电量为的粒子,先后两次沿着与夹角为的方向垂直磁感线射入匀强磁场B中,第一次粒子射入磁场时速度大小为,粒子刚好没能从边界射出磁场.第二次粒子射入磁场时速度大小为,粒子刚好垂直射出磁场.不计粒子的重力求:(q,,B,L为已知量)
(1)粒子第一次和第二次进入磁场的速度大小之比?
(2)为使粒子第二次射入磁场后沿直线运动,直至射出边界,可在磁场区域加一匀强电场,求加匀强电场后,粒子穿过磁场区域的过程中电场力冲量的大小。
(1)粒子第一次和第二次进入磁场的速度大小之比?
(2)为使粒子第二次射入磁场后沿直线运动,直至射出边界,可在磁场区域加一匀强电场,求加匀强电场后,粒子穿过磁场区域的过程中电场力冲量的大小。
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【推荐1】“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成,其原理可简化为如图所示。辐射状的加速电场区域I边界为两个同心平行扇形弧面,O1为圆心,圆心角θ为120°,外圆弧面AB与内圆弧面CD的电势差为U0,M为外圆弧的中点。在紧靠O1右侧有一圆形匀强磁场区域Ⅱ,圆心为O2,半径为L,磁场方向垂直于纸面向外且大小为B=,在磁场区域下方相距L处有一足够长的收集板PNQ.已知MO1O2和PNQ为两条平行线,且与O2N连线垂直。假设太空中漂浮着质量为m,电量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到AB弧面上,经电场从静止开始加速,然后从O1进入磁场,并最终到达PNQ板被收集,忽略一切万有引力和粒子之间作用力,已知从M点出发的粒子恰能到达N点,求:
(1)粒子经电场加速后,进入磁场时的速度v的大小;
(2)从M点出发的粒子在磁场中运动的半径R;
(3)假设所有粒子从AB弧面同时出发,则最先到达收集板的是哪一点出发的粒子?求出该粒子从O至收集板的时间。
(1)粒子经电场加速后,进入磁场时的速度v的大小;
(2)从M点出发的粒子在磁场中运动的半径R;
(3)假设所有粒子从AB弧面同时出发,则最先到达收集板的是哪一点出发的粒子?求出该粒子从O至收集板的时间。
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【推荐2】如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,其左侧有一圆心为O、半径为r的圆形区域,区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,圆周上的点A、圆心O与平行板电容器上的两小孔、在同一水平直线上。现有一质量为m,电荷量为的带电粒子(重力忽略不计),以某一恒定的水平初速度从极板M的中央小孔处射入电容器,穿过小孔后从A处进入磁场,当平行板M、N间不加电压时,带电粒子恰好从O点正下方的C点射出磁场。
(1)求带负电的粒子的初速度大小;
(2)当平行板M、N间加上一定电压时,带负电的粒子在磁场中运动的时间变为原来的,求M、N板间的电势差。
(1)求带负电的粒子的初速度大小;
(2)当平行板M、N间加上一定电压时,带负电的粒子在磁场中运动的时间变为原来的,求M、N板间的电势差。
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【推荐3】如图甲所示,带正电粒子以水平速度v0从平行金属板MN间中线OO′连续射入电场中。MN板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压UMN,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场。紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B,分界线为CD,EF为屏幕。金属板间距为d,长度为l,磁场的宽度为d。已知:B=5×10-3T,l=d=0.2m,每个带正电粒子的速度v0=105m/s,比荷为=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。试求:
(1)带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径;
(2)带电粒子射出电场时的最大速度。
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(2)带电粒子射出电场时的最大速度。
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