“801所”设计的磁聚焦式霍尔推进器可作为太空飞船的发动机,其原理如下:系统捕获宇宙中大量存在的等离子体(由电量相同的正、负离子组成)经系统处理后.从下方以恒定速率v1,向上射入有磁感应强度为B1、垂直纸面向里的匀强磁场区域I内.当栅极MN、PQ间形成稳定的电场后.自动关闭区域I系统(关闭粒子进入通道、撤去磁场B1).区域Ⅱ内有磁感应强度大小为B2、垂直纸面向外的匀强磁场,磁场右边界是直径为D、与上下极板相切的半圆(圆与下板相切于极板中央A).放在A处的放射源能够向各个方向均匀发射速度大小相等的氙原子核,氙原子核经过该区域后形成宽度为D的平行氙粒子束,经过栅极MN、PQ之间的电场加速后从PQ喷出.在加速氙原子核的过程中探测器获得反向推力(不计氙原子核、等离子体的重力.不计粒子之间相互作用与相对论效应).已知极板长RM=2D,栅极MN和PQ间距为d,氙原子核的质量为m、电荷量为q,求:
(1)当栅极MN、PQ间形成稳定的电场时,其电场强度E多大.
(2)氙原子核从PQ喷出时的速度大小v2.
(3)因区域Ⅱ内磁场发生器故障,导致区域Ⅱ中磁感应强度减半并分布在整个区域Ⅱ中,求能进入区域I的氙原子核占A处发射粒子总数的百分比.
(1)当栅极MN、PQ间形成稳定的电场时,其电场强度E多大.
(2)氙原子核从PQ喷出时的速度大小v2.
(3)因区域Ⅱ内磁场发生器故障,导致区域Ⅱ中磁感应强度减半并分布在整个区域Ⅱ中,求能进入区域I的氙原子核占A处发射粒子总数的百分比.
更新时间:2018-05-12 12:52:23
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【推荐1】如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。现从矩形区域ad边的中点O处垂直磁场射入一速度方向跟ad边夹角θ=30°、大小为v0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电荷量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计。
(1)求粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围。
(2)问粒子在磁场中运动的最长时间是多少?在这种情况下,粒子v0大小范围。
(1)求粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围。
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【推荐2】如图所示,坐标系平面内轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里.轴下方存在匀强电场,电场方向与平面平行,与轴的夹角。一质量为、电荷量为的粒子以初速度从轴上的点沿轴正方向射出,一段时间后从轴正半轴上的点(图中未画出)进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相同,磁场和电场均足够大,取,不计粒子受到的重力。
(1)求的长度;
(2)求粒子从点出发至第一次到达点所需的时间;
(3)若粒子第三次经过轴时与轴的交点为,求的长度。
(1)求的长度;
(2)求粒子从点出发至第一次到达点所需的时间;
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【推荐1】带电量为q的粒子(不计重力),匀速直线通过速度选择器(电场强度为E,磁感应强度为B1),又通过宽度为L,磁感应强度为B2的匀强磁场,粒子离开磁场时速度的方向跟入射方向间的偏角为θ,如图所示,求粒子的质量m.
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【推荐2】如图所示为质谱仪的简化原理图,A为粒子加速器,上下两极板之间的电压为U1;B为速度选择器,磁场与电场互相垂直,匀强磁场的磁感应强度大小为B1,左右两极板之间距离为d,C为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度大小为B2。某正离子从静止开始,经加速器加速后,恰能沿直线通过速度选择器,进入偏转分离器后做匀速圆周运动,正离子的质量为m,电荷量为q,不计重力。求:
(1)粒子离开加速器时的速率v;
(2)速度选择器的左右两极板间的电压U2;
(3)粒子在偏转分离器中做匀速圆周运动的半径R。
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(2)速度选择器的左右两极板间的电压U2;
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