“神舟十七号”航天员顺利奔赴“天宫”,为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害,研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置,装置截面图如图所示,以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R和
,区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,外圆为绝缘薄板,外圆的左侧有两块平行金属薄板,其右板与外圆相切,在切点处开有一小孔C。一质量为m、电荷量为
、不计重力的带电粒子从左板内侧的A点由静止释放,两板间电压为U,粒子经电场加速后从C点沿CO方向射入磁场,若恰好不进入安全区,求:
(1)粒子通过C点时的速度大小
;
(2)若粒子恰好不进入安全区,求两板间电压为
;
(3)在(2)问中,若粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹,求粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间t。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8895ac782afc0d41842c39f1f0dbc58f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56b2087eadbbd0dab72b7483b9181585.png)
(1)粒子通过C点时的速度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
(2)若粒子恰好不进入安全区,求两板间电压为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9fd5f9ecb870fedb5b9a608d9ca2f911.png)
(3)在(2)问中,若粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹,求粒子从离开电场到再次返回电场所需的时间t。
更新时间:2024-05-24 08:21:59
|
【知识点】 粒子由电场进入磁场
相似题推荐
解答题
|
适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,水平放置的两平行金属板间存在匀强电场,板长是板间距离的
倍。金属板外有一圆心为O的圆形区域,其内部存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子沿中线以速度v0水平向右射入两板间,恰好从下板边缘P点飞出电场,并沿PO方向从图中O′点射入磁场。已知圆形磁场区域半径为
,不计粒子重力。求:
(1)金属板间电势差U;
(2)粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角θ。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7ffe8515ff6183c1c7775dc6f94bdb8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/503178a8f6d0518db20b18be12dd53e7.png)
(1)金属板间电势差U;
(2)粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角θ。
您最近一年使用:0次
解答题
|
适中
(0.65)
名校
【推荐2】某肿瘤治疗新技术是通过电子撞击目标靶,使目标靶放出X射线,对肿瘤进行准确定位,再进行治疗,其原理如图所示。圆形区域内充满垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度为
。水平放置的目标靶长为
,靶左端M与磁场圆心O的水平距离为
、竖直距离为
。从电子枪逸出的电子(质量为
、电荷量为
,初速度可以忽略)经匀强电场加速时间
后,以速度
沿PO方向射入磁场,(PO与水平方向夹角为
),恰好击中M点,求:
(1)匀强电场场强的大小;
(2)匀强磁场的方向及电子在磁场中运动的时间;
(3)为保证电子击中目标靶MN,匀强电场场强的大小范围(匀强电场极板间距不变)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f9e8449aad35c5d840a3395ea86df6d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b400d0f1815cb5953b1221ce690caef4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f85fca60a11e1af2bf50138d0e3fe62.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/33d9729b4fe28b817466e45db6540b08.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/294f5ba74cdf695fc9a8a8e52f421328.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/168b3e4b1d6f04226fa2687a72a268b4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/36a1b09c653185842513e24ebba60bb3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6f58888df91890a19a1aa7511d19703f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be6a6301878fed2a01413020b27310a5.png)
(1)匀强电场场强的大小;
(2)匀强磁场的方向及电子在磁场中运动的时间;
(3)为保证电子击中目标靶MN,匀强电场场强的大小范围(匀强电场极板间距不变)。
您最近一年使用:0次