如图所示,在xOy平面的第一象限内有半径为R的圆形区域,该区域内有一匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里。已知圆形区域的圆心为,其边界与x轴、y轴分别相切于P、Q点。位于P处的质子源均匀地向纸面内以大小为v的相同速率发射质量为m、电荷量为e的质子,且质子初速度的方向被限定在两侧与的夹角均为的范围内。第二象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,在x轴()的某区间范围内放置质子接收装置MN。已知沿方向射入磁场的质子恰好从Q点垂直y轴射入匀强电场,不计质子受到的重力和质子间的相互作用力。
(1)求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度大小B;
(2)求y轴正方向上有质子射出的区域范围;
(3)若要求质子源发出的所有质子均被接收装置MN接收,求接收装置MN的最短长度x。
(1)求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度大小B;
(2)求y轴正方向上有质子射出的区域范围;
(3)若要求质子源发出的所有质子均被接收装置MN接收,求接收装置MN的最短长度x。
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更新时间:2024-03-26 07:35:38
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【知识点】 粒子由磁场进入电场
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解答题
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较难
(0.4)
【推荐1】如图所示,在xOy坐标系中有一半径为R、圆心P的坐标为(R,0)的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直xOy平面向里,在y≥R范围内,有沿x轴负方向足够大的匀强电场。从坐标原点O处有大量相同带正电粒子以相同速率v沿不同方向垂直射入磁场,沿x轴正方向射入的粒子恰好从M(R,R)点射入电场,并经过y轴上坐标为(0,2R)的点。已知粒子比荷为k,不计粒子重力及粒子间的相互作用。
(1)求磁感应强度、电场强度的大小;
(2)若某粒子沿与x轴正方向夹角为30°射入第四象限,求该粒子从O点运动到y轴的时间;
(3)若粒子速率变为2倍,要使粒子射出磁场后不能进入匀强电场,求粒子从O点射入磁场时速度方向与x轴正方向夹角的正弦值应满足的条件。
(1)求磁感应强度、电场强度的大小;
(2)若某粒子沿与x轴正方向夹角为30°射入第四象限,求该粒子从O点运动到y轴的时间;
(3)若粒子速率变为2倍,要使粒子射出磁场后不能进入匀强电场,求粒子从O点射入磁场时速度方向与x轴正方向夹角的正弦值应满足的条件。
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解答题
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,半径R = 0.2m的圆形区域内有垂直于纸面向内的匀强磁场,磁感应强度B = 0.5T,在虚线右侧(虚线与圆相切)有水平向右的匀强电场E,位于a点的粒子源可以在纸面各个方向以速度v = 2 × 106m/s发射带负电的粒子,某粒子P从a点沿ao方向(ao方向与电场左边界平行)射入磁场,正好在b点沿ob方向(ob与电场方向平行)进入电场,电场强度E = 1.0 × 107N/C,某粒子Q如图所示,从a点以与ao成60°角方向射入磁场。求:(不计粒子重力)
(1)求粒子的比荷;
(2)粒子Q进入电场前在磁场中运动的时间;
(3)粒子Q从a出发到最后离开场的总时间。
(1)求粒子的比荷;
(2)粒子Q进入电场前在磁场中运动的时间;
(3)粒子Q从a出发到最后离开场的总时间。
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