如圖所示,在xOy平面直角坐標(biāo)系中x軸上方有垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.1T。位于O點(diǎn)處的粒子源能沿y軸正方向發(fā)射初動(dòng)能不同的同種帶正電粒子,粒子的質(zhì)量m=3.2×10-26kg、電荷量q=1.6×10-19C。在第一象限內(nèi)有一組平行于x軸的薄擋板D1、D2、D3(其中D1位于x軸上),粒子擊中擋板后會(huì)反彈,反彈前后粒子速度方向與擋板平面的夾角大小不變,反彈速率與撞擊前速率的比值k=0.6,且反彈后的粒子不會(huì)再碰到其他擋板。已知擊中擋板D1、D2、D3的粒子最小初動(dòng)能分別為ED1=1.0×103eV、ED2=4.0×103eV、ED3=9.0×103eV。不考慮粒子間的相互作用和重力影響,粒子電荷量保持不變。
(1)寫出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑r與出能動(dòng)Ek的關(guān)系式(用q、m、B表示);
(2)求D1板左端的坐標(biāo)x1,同時(shí)要使得初動(dòng)能在ED1與ED2之間的粒子最終全部被D1收集,求D1板長(zhǎng)度的最小值L;
(3)分別求擋板D1與D2、D2與D3間距離的最小值Δy12、Δy23。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:80引用:2難度:0.2
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1.如題圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一象限中有一半徑為R的扇形POQ無場(chǎng)區(qū)域,第一象限剩余區(qū)域(含PQ圓弧邊界)及第四象限均存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點(diǎn)沿y軸正方向以相同速度v(大小未知)射入磁場(chǎng),且所有粒子軌跡均交于Q點(diǎn)并被粒子收集盒(圖中未畫)吸收。不計(jì)粒子重力,則( )
A.磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 B.粒子速度為 qBRmC.粒子運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的最短時(shí)間為 3πm2qBD.粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到運(yùn)動(dòng)至Q點(diǎn)的過程中離Q的最遠(yuǎn)距離為2R 發(fā)布:2024/12/20 13:0:2組卷:27引用:2難度:0.4 -
2.如圖所示,一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方
處,能夠在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子??臻g存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),不考慮粒子間的相互作用和粒子重力,已知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小恰好為d,則( ?。?/h2>d2A.粒子能打在板上的區(qū)域長(zhǎng)度是 d15B.粒子能打在板上的區(qū)域長(zhǎng)度是 d3+152C.粒子從出發(fā)至打到板上的最短時(shí)間為 πd6vD.粒子從出發(fā)至打到板上的最長(zhǎng)時(shí)間為 5πd3v發(fā)布:2024/12/20 0:30:1組卷:365引用:6難度:0.2 -
3.一根通電直導(dǎo)線水平放置,通過直導(dǎo)線的恒定電流方向如圖所示,現(xiàn)有一電子從直導(dǎo)線下方以水平向右的初速度v開始運(yùn)動(dòng),不考慮電子重力,關(guān)于接下來電子的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.電子將向下偏轉(zhuǎn),運(yùn)動(dòng)的半徑逐漸變大 B.電子將向上偏轉(zhuǎn),運(yùn)動(dòng)的半徑逐漸變小 C.電子將向上偏轉(zhuǎn),運(yùn)動(dòng)的半徑逐漸變大 D.電子將向下偏轉(zhuǎn),運(yùn)動(dòng)的半徑逐漸變小 發(fā)布:2024/12/19 22:0:1組卷:42引用:2難度:0.5
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