组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 磁场 > 带电粒子在磁场中的运动 > 带电粒子在有边界磁场中运动 > 带电粒子在直边界磁场中运动
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:345 题号:22832488
如图,在xOy平面内存在以(0,d)为圆心半径为d的圆形磁场,磁场方向垂直纸面向外;x轴上方,0≤y≤2d2dxd区域内存在沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为EE未知);x轴下方,以平行于x轴的直线ab为界,ab上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab下方存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴正方向、大小也为EE未知)的匀强电场;已知abx轴的距离为,与y轴交点为c,三个区域磁感应强度大小均为B。一群质量为m,电荷量为+q的粒子均匀分布在,0≤y≤2d的区域内,初速度可视为0,经电场加速后进入圆形磁场区域,经磁场偏转后汇聚到坐标原点O,忽略粒子间的相互作用及其所受到的重力。求:
(1)匀强电场场强E的大小;
(2)粒子能打在分界线ab上的区域长度及到达分界线ab上的粒子占总粒子数的比例η(不考虑两次及以上进入x轴下方的粒子);
(3)在O点沿x轴正方向运动的粒子进入x轴下方后,从第1次经过分界线ab到第2次经过分界线ab沿x轴方向运动的距离。

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【推荐1】某种粒子诊断测量简化装置如图所示,竖直平面内存在边界为矩形、方向垂直纸面向内的匀强磁场,探测板的下端K的右侧延长线上,该板平行于竖直放置,且能沿水平方向缓慢移动且接地。abc三束宽度不计的离子束持续从边界沿垂直方向射入磁场,a束离子在磁场中偏转后射出磁场,ab束离子射入磁场的速度大小分别为bc束离子在磁场中的运动时间均相同。已知abc三束离子射入点距F的距离分别为,三束离子每束每秒射入磁场的离子数均为n,离子质量均为m、电荷量均为,探测板的长度为,不计离子重力及离子间的相互作用,离子在磁场内、外均不会相撞,
(1)求磁感应强度B的大小和c束离子在磁场中的运动时间t
(2)求无法探测到离子束时探测板与边界的最小距离
(3)若打到探测板上的离子全部被吸收,探测板到距离为S,求粒子束对探测板的平均作用力的水平分量f
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(1)若粒子从A(0,y0)处释放,求粒子在磁场区域1内做圆周运动的轨道半径;
(2)若某粒子恰好不从磁场区域2的下边界射出,求粒子在y轴上释放的位置y1
(3)若粒子源在(0,4d)处释放,求粒子打在x轴上的位置及在磁场中运动的时间。

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(1)求粒子到达O点时的速度大小v和左侧区域中的电场强度大小E
(2)若粒子打在光屏上Q点时的速度恰好和经过O点时的速度相同,求磁感应强度大小BOQ两点间距离x
(3)若将光屏平移至和O点距离,求粒子打到光屏上的位置到O点的距离s

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