如圖所示,在xOy平面(紙面)內(nèi)有一半徑為R,以原點(diǎn)O為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向里.磁場區(qū)域的正下方有一對平行于x軸的平行金屬板A和K,兩板間加有電壓UAK(正負(fù)、大小均可調(diào)),K板接地,與P點(diǎn)的距離為l,中間開有寬度為2l且關(guān)于y軸對稱的小孔.一個寬為3R、在y軸方向均勻分布、且關(guān)于x軸對稱的電子源,它持續(xù)不斷地沿x正方向每秒發(fā)射出n0個速率均為v的電子,電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后均從P點(diǎn)射出,穿過K板小孔達(dá)到A板的所有電子被收集且導(dǎo)出.已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,忽略電子間相互作用,不計(jì)電子的重力,求:
(1)該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?br />(2)從電子源射出的電子經(jīng)P點(diǎn)射出時與y軸負(fù)方向的夾角θ的范圍;
(3)每秒從電子源射出的電子通過K板上小孔的電子數(shù)n及這些電子均能到達(dá)A板UAK的范圍。
3
R
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:210引用:1難度:0.1
相似題
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1.在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中,第二象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場,在x軸上有兩個粒子源A、B,沿y軸正向以相同速度同時發(fā)射質(zhì)量相同、電荷量相同的帶負(fù)電的粒子,粒子源A、B的坐標(biāo)分別為xA=-9L、xB=-4L。通過電場后A、B兩處發(fā)射的粒子分別從y軸上的C、D兩點(diǎn)(圖中未畫出)進(jìn)入第一象限。不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。
(1)設(shè)C、D兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為(0,yC)、(0,yD),求yC、yD的比值;
(2)若第一象限內(nèi)未加任何場,兩處粒子將在第一象限內(nèi)某點(diǎn)相遇,求相遇點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(3)若第一象限內(nèi)y>yC區(qū)域,加上垂直于坐標(biāo)平面方向向里的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),兩處粒子最終將從磁場飛出,求兩處粒子飛出位置間的距離。發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:25引用:3難度:0.4 -
2.如圖,在xOy坐標(biāo)系中的第一象限內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,第二象限內(nèi)存在方向垂直紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
的勻強(qiáng)磁場,磁場范圍可調(diào)節(jié)(圖中未畫出)。一粒子源固定在x軸上M(L,0)點(diǎn),沿y軸正方向釋放出速度大小均為v0的電子,電子經(jīng)電場后從y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入第二象限。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量的絕對值為e,ON的距離3mv02eL,不考慮電子的重力和電子間的相互作用,求:233L
(1)第一象限內(nèi)所加電場的電場強(qiáng)度;
(2)若磁場充滿第二象限,電子將從x軸上某點(diǎn)離開第二象限,求該點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)若磁場是一個圓形有界磁場,要使電子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后通過x軸時,與y軸負(fù)方向的夾角為30°,求圓形磁場區(qū)域的最小面積。發(fā)布:2024/12/29 23:30:1組卷:235引用:5難度:0.3 -
3.在“質(zhì)子療法”中,質(zhì)子先被加速到具有較高的能量,然后被引向轟擊腫瘤,殺死細(xì)胞。如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子從極板A處由靜止加速,通過極板A1中間的小孔后進(jìn)入速度選擇器,并沿直線運(yùn)動。速度選擇器中的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.01T,極板CC1間的電場強(qiáng)度大小為E=1×105N/C。坐標(biāo)系xOy中yOP區(qū)域充滿沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場Ⅰ,xOP區(qū)域充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場Ⅱ,OP與x軸夾角a=30°。勻強(qiáng)磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1,且1T≤B1≤1.5T。質(zhì)子從(0,d)點(diǎn)進(jìn)入電場Ⅰ,并垂直O(jiān)P進(jìn)入磁場Ⅱ。取質(zhì)子比荷為
,d=0.5m。求:qm=1×108C/kg
(l)極板AA1間的加速電壓U;
(2)勻強(qiáng)電場Ⅰ的電場強(qiáng)度E1;
(3)質(zhì)子能到達(dá)x軸上的區(qū)間的長度L(結(jié)果用根號表示)。發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:103引用:3難度:0.6
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