如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系xOy,在x<0区域内存在一圆形的匀强磁场,圆心O1坐标为(-d,0),半径为d,磁感应强度大小为B,方向与竖直平面垂直,x≥0区域存在另一磁感应强度大小也为B的匀强磁场,方向垂直于纸面向里。现有两块粒子收集板如图所示放置,其中的端点A、B、C的坐标分别为(d,0)、(d,
)、(3d,0),收集板两侧均可收集粒子。在第三象限中,有一宽度为2d粒子源持续不断地沿y轴正方向发射速率均为v的粒子,粒子沿x轴方向均匀分布,经圆形磁场偏转后均从O点进入右侧磁场。已知粒子的电荷量为+q,质量为m,重力不计,不考虑粒子间的相互作用,求:
(1)圆形磁场的磁场方向;
(2)粒子运动到收集板上时,即刻被吸收,求收集板上有粒子到达的总长度;
(3)收集板BC与收集板AB收集的粒子数之比。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e1f76274e00b5a5f718de3aba858b495.png)
(1)圆形磁场的磁场方向;
(2)粒子运动到收集板上时,即刻被吸收,求收集板上有粒子到达的总长度;
(3)收集板BC与收集板AB收集的粒子数之比。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/11/2396817726865408/2397327234662400/STEM/4fd206f6-27a7-4821-9768-e6330665a53a.png?resizew=375)
更新时间:2020-02-12 11:17:39
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(0.4)
【推荐1】信号放大器是一种放大电信号的仪器,如图1,其可以通过在相邻极板间施加电压,使阴极逸出的电子击中极板时,激发出更多电子,从而逐级放大电信号。已知电子质量m,带电量e。
(ⅰ)判断B的方向;
(ⅱ)a、b两个电子运动到下一个极板的时间t1和t2。
(2)若单位时间内阴极逸出的电子数量不变,每个电子打到极板上可以激发出δ个电子,且δ∝U,阳极处接收电子产生的电流为I,在给出坐标系里画出表示U和I关系的图像并说出这样画的理由。
(ⅰ)判断B的方向;
(ⅱ)a、b两个电子运动到下一个极板的时间t1和t2。
(2)若单位时间内阴极逸出的电子数量不变,每个电子打到极板上可以激发出δ个电子,且δ∝U,阳极处接收电子产生的电流为I,在给出坐标系里画出表示U和I关系的图像并说出这样画的理由。
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(0.4)
【推荐2】如图所示,在空间直角坐标系O-xyz内的正方体OABC-O1A1B1C1区域,边长为L。粒子源在y轴上OO1区域内沿x轴正方向连续均匀辐射出带电粒子。已知粒子的质量为m,电荷量为+q,初速度为v0,sin53º =0.8,cos53º =0.6,不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)仅在正方体区域内加沿z轴正方向的匀强电场,所有的粒子都经过A1ABB1面射出电场,求电场强度的最小值E0;
(2)仅在正方体区域内加沿y轴正方向的匀强磁场,所有的粒子都经过A1ABB1面射出磁场,求磁感应强度大小B0的范围;
(3)在正方体区域内加沿z轴正方向的匀强电场、匀强磁场,已知磁感应强度
,电场强度
,求粒子从A1ABB1面射出粒子数N与粒子源射出粒子数N0之比。
(1)仅在正方体区域内加沿z轴正方向的匀强电场,所有的粒子都经过A1ABB1面射出电场,求电场强度的最小值E0;
(2)仅在正方体区域内加沿y轴正方向的匀强磁场,所有的粒子都经过A1ABB1面射出磁场,求磁感应强度大小B0的范围;
(3)在正方体区域内加沿z轴正方向的匀强电场、匀强磁场,已知磁感应强度
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(0.4)
【推荐1】如图所示,水平放置的平行板电容器的两极板M、N的长度及间距均为2R,电容器两极间的电压为U且上极板M带正电。两板中心线为AC,在两板间半径为R的圆形区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,两板及左右侧边缘连线均与磁场边界恰好相切。一电荷量为+q(q>0)的带电粒子从左侧A点以一定的水平初速度射入,恰好沿AC匀速运动,不计粒子受到的重力。
(1)求带电粒子的初速度的大小v0;
(2)若两极板不带电,保持磁场不变,带电粒子仍从左侧A点以水平初速度v0射入,粒子恰好从上极板左边缘射出,求带电粒子的质量m;
(3)若两极板不带电,保持磁场不变,调整带电粒子入射的速度大小和方向,当带电粒子从左侧A点斜向下且入射方向与中心线AC的夹角为30°时,带电粒子垂直打在极板上的D点(图中未画出);当带电粒子从左侧A点斜向下且入射方向与中心线AC的夹角为60°时,带电粒子垂直打在极板上的F点(圈中未画出),求D、F两点间的距离。
(1)求带电粒子的初速度的大小v0;
(2)若两极板不带电,保持磁场不变,带电粒子仍从左侧A点以水平初速度v0射入,粒子恰好从上极板左边缘射出,求带电粒子的质量m;
(3)若两极板不带电,保持磁场不变,调整带电粒子入射的速度大小和方向,当带电粒子从左侧A点斜向下且入射方向与中心线AC的夹角为30°时,带电粒子垂直打在极板上的D点(图中未画出);当带电粒子从左侧A点斜向下且入射方向与中心线AC的夹角为60°时,带电粒子垂直打在极板上的F点(圈中未画出),求D、F两点间的距离。
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【推荐2】如图所示,直角坐标系的第一象限内存在竖直向下的匀强电场,第二、三象限内有垂直纸面向外的匀强磁场,第四象限内有一圆心为Q、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,圆Q与x轴相切于P点。一带正电的粒子从坐标为
的M点以初速度
沿x轴正方向射入第一象限,后通过x轴上的N点沿
方向射入圆形磁场区域,经过一段时间粒子回到M点且速度方向不变。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q,圆形磁场区域的半径
方向与x轴正方向的夹角
,不计粒子受到的重力。求:
(1)第一象限内匀强电场的电场强度的大小E;
(2)第四象限内圆形磁场区域的磁感应强度大小
;
(3)带电粒子从M点出发到再次回到M点的过程中,在第一象限与在第二象限内运动的时间之比
。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3171b3d11c6f4619e189677345357508.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa5bd51f52ad525356ad6cec3156ecf2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f72bf0fce80daad394f2a9d013829c5c.png)
(1)第一象限内匀强电场的电场强度的大小E;
(2)第四象限内圆形磁场区域的磁感应强度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/97c01fdc7bc471af0b264a04aef0823e.png)
(3)带电粒子从M点出发到再次回到M点的过程中,在第一象限与在第二象限内运动的时间之比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b6eceac384b3d22a65e81520d2d488f9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/1/c9711ba2-fed7-4f90-9387-204803caa5e7.png?resizew=292)
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(0.4)
名校
【推荐3】在平面直角坐标系xoy中,y轴左侧有两个正对的极板,极板中心在x轴上,板间电压U0=1×102V,右侧极板中心有一小孔,左侧极板中心有一个粒子源,能向外释放电荷量q=1.6×10-8C、质量m=3.2×10-10kg的粒子(粒子的重力、初速度忽略不计);y轴右侧以O点为圆心、半径为
的半圆形区域内存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场(电场未画出),匀强磁场的的磁感应强度为B=2T,粒子经电场加速后进入y轴右侧,能沿x轴做匀速直线运动从P点射出.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/22/db3d8b54-53ac-4608-bee3-11189a047eee.png?resizew=189)
(1)求匀强电场的电场强度的大小和方向;
(2)若撤去磁场,粒子在场区边缘M点射出电场,求粒子在电场中的运动时间和到M点的坐标;
(3)若撤去电场,粒子在场区边缘N点射出磁场,求粒子在磁场中运动半径和N点的坐标.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de33bc3ccb0ff52aa1df553da69bd5fa.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/22/db3d8b54-53ac-4608-bee3-11189a047eee.png?resizew=189)
(1)求匀强电场的电场强度的大小和方向;
(2)若撤去磁场,粒子在场区边缘M点射出电场,求粒子在电场中的运动时间和到M点的坐标;
(3)若撤去电场,粒子在场区边缘N点射出磁场,求粒子在磁场中运动半径和N点的坐标.
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