如图甲所示,建立xOy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于xOy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响)。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、t0、B为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)
(1)求电压U0的大小。
(2)求t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。
(3)带电粒子在磁场中的运动时间。
(1)求电压U0的大小。
(2)求t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。
(3)带电粒子在磁场中的运动时间。
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更新时间:2016-12-08 20:14:54
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【推荐1】如图所示,在xOy坐标系中,第Ⅰ、Ⅱ象限内无电场和磁场.第Ⅳ象限内(含坐标轴)有垂直坐标平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限内有沿x轴正向、电场强度大小为E的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从x轴上的P点以大小为v0的速度垂直射入电场,不计粒子重力和空气阻力,P、O两点间的距离为 .
(1)求粒子进入磁场时的速度大小v以及进入磁场时到原点的距离x;
(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中,求磁场磁感应强度的大小需要满足的条件.
(1)求粒子进入磁场时的速度大小v以及进入磁场时到原点的距离x;
(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中,求磁场磁感应强度的大小需要满足的条件.
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【推荐2】如图所示,在xOy平面内第一、四象限内存在垂直平面向外的匀强磁场,第一象限磁场的磁感应强度为,第三象限内存在沿y轴正向的匀强电场,电场强度为E。一质量为m电荷量为的粒子,从第三象限内A点以速度沿x轴正向射出,恰好从原点O射入第一象限,射入时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°,不计粒子重力。求:
(1)A点离x轴的距离;
(2)第四象限的匀强磁场的磁感应强度满足什么条件时,粒子恰好不能再射入第三象限;
(3)若第四象限的磁感应强度为,带电粒子恰能以经过O点的速度经过x轴上的C点,OC距离为L,则带电粒子从O点运动到C点的时间。
(1)A点离x轴的距离;
(2)第四象限的匀强磁场的磁感应强度满足什么条件时,粒子恰好不能再射入第三象限;
(3)若第四象限的磁感应强度为,带电粒子恰能以经过O点的速度经过x轴上的C点,OC距离为L,则带电粒子从O点运动到C点的时间。
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【推荐3】如图所示,在坐标系坐标原点O处有一点状的放射源,它向平面内的轴上方各个方向发射粒子,粒子的速度大小均为,在的区域内分布有指向轴正方向的匀强电场,场强大小为,其中q 与m分别为粒子的电量和质量;在的区域内分布有垂直于平面向里的匀强磁场,mn为电场和磁场的边界.ab为一块很大的平面感光板垂直于平面且平行于x轴,放置于处,如图所示.观察发现此时恰好无粒子打到ab板上.(不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用),求:
(1)粒子通过电场和磁场边界mn时的速度大小及距y轴的最大距离;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)将ab板至少向下平移多大距离才能使所有的粒子均能打到板上?此时ab板上被粒子打中的区域的长度。
(1)粒子通过电场和磁场边界mn时的速度大小及距y轴的最大距离;
(2)磁感应强度B的大小;
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【推荐1】如图所示,在直角坐标系xOy中,0<x<d区域为存在沿y轴负方向的匀强电场,x>d区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场,y轴左侧存在一圆形磁场区域,磁场方向垂直坐标平面向外,圆形磁场与y轴相切于原点O。一质量为m,带电量为q的带正电粒子从P(0,d)点以平行于x轴的初速度v0射入电场,经过一段时间粒子从M(d,)点离开电场进入磁场,经磁场偏转后,从N(d,-)点返回电场,当粒子返回电场时,电场强度大小不变,方向反向。粒子经电场和圆形磁场后到达坐标原点O,到O点时速度方向与y轴负方向夹角为θ=30°,不计粒子重力,求:
(1)电场强度大小E及x>d区域内匀强磁场的磁感应强度大小B1;
(2)圆形磁场的磁感应强度大小B2以及圆形磁场区域半径r;
(3)粒子从P点运动到O点所用时间t。
(1)电场强度大小E及x>d区域内匀强磁场的磁感应强度大小B1;
(2)圆形磁场的磁感应强度大小B2以及圆形磁场区域半径r;
(3)粒子从P点运动到O点所用时间t。
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【推荐2】波荡器是利用同步辐射产生电磁波的重要装置,它能使带电粒子的运动轨迹发生扭摆,改变粒子扭摆频率可以获得不同频率的电磁波,其装置简化模型如图所示。n个互不重叠的圆形磁场沿水平直线等间距分布,圆形磁场半径均为R,磁感应强度B大小相等,相邻磁场方向相反且均垂直纸面。平行板电容器PQ间接有大小为U的加速电压,电子(重力不计)从靠近P板处由静止释放,经电场加速后平行于纸面从A点射入波荡器,射入时速度与水平直线夹角为,在范围内可调。当电子经加速后以从A点射入波荡器,调节磁感应强度为,电子恰好能从点正上方离开第一个磁场,忽略相对论效应及磁场边界效应。
(1)求电子的比荷及经电场加速后获得的速度;
(2)若电子经加速后以从A点射入波荡器,已知AO1的距离,调节磁场区域的圆心间距D和磁感应强度B的大小,可使电子每次穿过水平线时速度与水平线的夹角均为,最终通过同一水平线上的F点,求D的大小和磁感应强度B的大小;
(3)在(2)问的情况下,求电子在波荡器中扭摆运动的周期,并定性分析如何能够有效调整扭摆运动的周期。
(1)求电子的比荷及经电场加速后获得的速度;
(2)若电子经加速后以从A点射入波荡器,已知AO1的距离,调节磁场区域的圆心间距D和磁感应强度B的大小,可使电子每次穿过水平线时速度与水平线的夹角均为,最终通过同一水平线上的F点,求D的大小和磁感应强度B的大小;
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【推荐3】如图,在xOy平面内,x=0与x=3L两直线之间存在两匀强磁场,磁感应强度大小相同,方向均垂直于xOy平面,x轴为两磁场的分界线;在第I象限内存在沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从x轴上的A点以某一初速度射入电场,一段时间后,该粒子运动到y轴上的P(0,)点,以速度v0垂直于y轴方向进入磁场。不计粒子的重力。
(1)求A点的坐标;
(2)若粒子能从磁场右边界离开,求磁感应强度的取值范围;
(3)若粒子能从O'(3L,0)点离开,求磁感应强度的可能取值。
(1)求A点的坐标;
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