(1)圆形磁场的磁感应强度B0;
(2)当L=R时,求单位时间进入聚焦系统的粒子数N0;
(3)若进入加速系统内粒子的初速度均忽略不计,设从加速系统射出的粒子在测试样品中运动所受的阻力f与其速度v关系为(k=0.2N·s·m-1),求粒子在样品中可达的深度d;
(4)曲线OA的方程。
A.原子核衰变后,粒子B和新原子核C运动方向相同 |
B.放射性元素A原子核发生的是α衰变 |
C.磁场方向一定垂直纸面向外 |
D.新原子核C在匀强磁场中运动的轨迹半径为R2 |
(1)小球a从出发到与小球b发生碰撞所经历的时间;
(2)小球a刚进区域Ⅰ的位置为零势能点,则小球a电势能与动能相等时的坐标是多少;
(3)小球a、b碰撞后,在区域Ⅲ内相距最远的距离(结果保留根号)。
4 . 离子推进技术在太空探索中已有广泛的应用,其装置可简化为如图(a)所示的内、外半径分别为和的圆筒,图(b)为其侧视图。以圆筒左侧圆心为坐标原点,沿圆筒轴线向右为轴正方向建立坐标。在和处,垂直于轴放置栅极,在两圆筒间形成方向沿轴正向、大小为的匀强电场,同时通过电磁铁在两圆筒间加上沿轴正方向、大小为的匀强磁场。待电离的氙原子从左侧栅极飘进两圆筒间(其初速度可视为零)。在内圆筒表面分布着沿径向以一定初速度运动的电子源。氙原子被电子碰撞,可电离为一价正离子,刚被电离的氙离子的速度可视为零,经电场加速后从栅极射出,推进器获得反冲力。已知单位时间内刚被电离成氙离子的线密度(沿轴方向单位长度的离子数),其中为常量,氙离子质量为,电子质量为,电子元电荷量为,不计离子间、电子间相互作用。
(1)在处的一个氙原子被电离,求其从右侧栅极射出时的动能;
(2)要使电子不碰到外筒壁,求电子沿径向发射的最大初速度;
(3)若在的微小区间内被电离的氙离子从右侧栅极射出时所产生的推力为,求的关系式,并画出的图线;
(4)求推进器所受的推力。
(1)求粒子a从P点射出的速度大小v0及P点的纵坐标h;
(2)求粒子b经过x轴进入磁场时的横坐标xb及速度大小vb;
(3)若两粒子碰后结合在一起,结合过程不损失质量和电荷量,要使结合后的粒子不能进入电场,求粒子b的质量应满足的条件。
(1)时刻释放的粒子,在时刻的位置坐标;
(2)在时间内,静电力对时刻释放的粒子所做的功;
(3)在点放置一粒接收器,在时间内什么时刻释放的粒子在电场存在期间被捕获。
(1)单位时间内喷出氙离子的数目N;
(2)霍尔推力器获得的平均推力大小F;
(3)放电室中的电场和磁场很复杂,为简化研究,将图甲中磁场和电场在小范围内看做匀强磁场和匀强电场,俯视图如图乙所示,设磁感应强度为B,电场强度为E。选取从阴极逸出的某电子为研究对象,初速度可视为0,在小范围内运动的轨迹如图,已知电子质量为me,电荷量为e,忽略电子间,电子与离子间的相互作用力,求电子在沿轴向方向运动的最大距离H。
(1)求原子核第一次穿过y轴时的速度大小;
(2)若原子核进入磁场后,经过瞬间分裂成a、b两个新核。两新核的质量之比为;电荷量之比为;速度大小之比为,方向仍沿原运动方向。求:a粒子第1次经过y轴时的位置
(3)若电场E可在1×105V/m~×105V/m之间进行调节(不考虑电场变化而产生的磁场)。在xOz平面内x<0区域放置一足够大的吸收屏,屏上方施加有沿-y方向大小为的匀强磁场,如图乙所示。原子核打在吸收屏上即被吸收并留下印迹,求该印迹长度。
(1)从A(-0.4m,0)处水平射入的粒子刚进入电场时的y坐标
(2)吸收光屏上有粒子出现的y坐标范围
(3)若已知粒子质量m=1.0×10-8kg,粒子打在光屏上不反弹,作用时间均为t=1.0×10-3s,求单个粒子打到光屏上时,与光屏间的最大作用力。(结果保留两位有效数字,提示:=1.4,=1.7)
(1)为取得好的电离效果,请判断Ⅰ区中的磁场方向(按图乙说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”);
(2)在取得好的电离效果下,当=60°时,求从C点射出的电子速度v的大小取值范围;
(3)若单位时间内飘入Ⅱ区的正离子数目为n,求推进器获得的推力F0;
(4)加速离子束所消耗的功率P不同时,推进器的推力F也不同,为提高能量转换效率,应使尽量大,试推导的表达式,并提出一条能增大的建议。