如圖1所示，在無限長的豎直邊界NS和MT間上、下部分分別充滿方向垂直于NSTM平面向外和向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1=B和B2=23B，KL為上下磁場的水平分界線，在NS和MT邊界上，P、Q點(diǎn)距KL高為d,NS和MT間距為5d。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從粒子源飄出（初速度視為0），經(jīng)電場加速后從P點(diǎn)垂直于S邊界射入磁場區(qū)域，粒子源單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的粒子數(shù)恒定，加速電壓u如圖2所示周期性變化，重力忽略不計(jì)，粒子在電場中加速時(shí)間極短可忽略不計(jì)，不考慮粒子間相互作用力與碰撞，粒子運(yùn)動到與邊界相切時(shí)仍能返回磁場。（題中可認(rèn)為sin37°=0.6，sin53°=0.8）
（1）在t=T2進(jìn)入電場的粒子恰好能垂直KL經(jīng)過磁場邊界，求加速電壓的最大值U0；
（2）當(dāng)加速電壓為U1時(shí)，粒子恰好不從NS邊界飛出，求U1的值；
（3）求在時(shí)間0～T內(nèi)發(fā)射的粒子中，從NS邊界飛出的粒子數(shù)占總粒子數(shù)的比例η；
（4）若粒子能經(jīng)過Q點(diǎn)從MT邊界飛出，求粒子在磁場區(qū)域可能的運(yùn)動時(shí)間。
2
3
T
2
【考點(diǎn)】帶電粒子由磁場進(jìn)入電場中的運(yùn)動；帶電粒子在周期性變化的電場中偏轉(zhuǎn)．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：105引用：3難度：0.5
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1．如圖所示，在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場加速，并從y軸上的A點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限，而后從x軸上的P處以與x軸正方向夾角為60°的方向進(jìn)入第四象限，最后到達(dá)y軸上的Q點(diǎn)（圖中未畫出）。已知電場的電場強(qiáng)度大小，不考慮粒子受到的重力，則（ ?。?/h2>E=BqU6m發(fā)布：2024/12/20 7:0:1組卷：102引用：1難度：0.3 -
2．如圖所示，平行邊界M、N間有垂直邊界向右的勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，相鄰邊界間距均為L=0.2m,一個質(zhì)量為m=10-11kg、電荷量為q=10-7C的帶正電的粒子從電場中緊靠邊界M的O點(diǎn)，以垂直電場方向向上、大小為v0=2×103m/s的初速度射入電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，粒子進(jìn)入磁場，粒子剛好不從磁場的邊界P射出磁場。不計(jì)粒子的重力，求：
（1）粒子從O開始第一次運(yùn)動到邊界N時(shí)速度的大??；
（2）勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；
（3）粒子第一次在磁場中運(yùn)動的時(shí)間。發(fā)布：2024/12/20 2:30:1組卷：176引用：4難度：0.5 -
3．如圖所示，在y＞0的空間中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在y＜0的空間中存在方向垂直xOy平面（紙面）向外的勻強(qiáng)磁場，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，比荷C/kg,自y軸上的P1點(diǎn)以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場；然后經(jīng)過x軸上的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2qm=13×10-2m,不計(jì)粒子重力。求：3d=23
（1）電場強(qiáng)度E的大小；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（3）粒子從點(diǎn)P1到第一次經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O所用的時(shí)間t。發(fā)布：2024/12/15 17:30:1組卷：458引用：1難度：0.6
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