如图所示的坐标系内,直角三角形OPA区域内有一方向垂直于纸面向外的匀强磁场。在x轴上方,三角形磁场区域右侧存在一个与三角形OP边平行的匀强电场,电场强度为E,方向斜向下并与x轴的夹角为30°,已知OP边的长度为L,有一不计重力、质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从静止开始经加速电场加速后,以v0的速度从A点垂直于y轴射入磁场;一段时间后,该粒子在OP边上某点以垂直于OP边方向射入电场,最终速度方向垂直于x轴射出电场。求:
(1)加速电压及匀强磁场的磁感应强度大小
(2)带电粒子到达x轴时的动能与带电粒子刚进入磁场时动能的比值
(3)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间
(1)加速电压及匀强磁场的磁感应强度大小
(2)带电粒子到达x轴时的动能与带电粒子刚进入磁场时动能的比值
(3)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间
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更新时间:2020-03-03 19:06:00
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【知识点】 粒子由磁场进入电场
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【推荐1】宇宙中的暗物质湮灭会产生大量的高能正电子,正电子的质量为m,电量为e,通过寻找宇宙中暗物质湮灭产生的正电子是探测暗物质的一种方法(称为“间接探测”)。如图所示是某科研攻关小组为空间站设计的探测器截面图,粒子入口的宽度为d,以粒子入口处的上沿为坐标原点建立xOy平面直角坐标系,以虚线AB、CD、EF为边界,区域有垂直纸面向外的匀强磁场,区域有垂直纸面向里的匀强磁场,区域内磁感应强度的大小均为B;区域有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为;处放置一块与y轴平行的足够长的探测板PQ。在某次探测中,仅考虑沿x轴正方向射入的大量速度不等的正电子,正电子的重力以及相互作用不计,其中一些正电子到达边界AB时,速度与正x轴的最小夹角为60°,对此次探测,求:
(1)初速度多大的正电子能到达探测板PQ;
(2)正电子自入口到探测板PQ的最短时间;
(3)正电子经过边界CD时的y轴坐标范围?
(1)初速度多大的正电子能到达探测板PQ;
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【推荐2】如图所示,直角坐标系xOy中,x轴、y轴和线为理想磁场和电场边界。第一象限区域在直线与y轴之间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在第二象限存在沿y轴负方向的匀强电场,一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后,自点沿y轴正方向射入第一象限,垂直于y轴离开,自离开第二象限,不计重力。求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)电场强度E及粒子自M到N的运动时间t;
(3)如果只改变M点坐标,坐标为,求粒子在第二象限离开x轴时的速率。
(1)带电粒子的比荷;
(2)电场强度E及粒子自M到N的运动时间t;
(3)如果只改变M点坐标,坐标为,求粒子在第二象限离开x轴时的速率。
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