如圖所示,在第一、四象限的0.5d≤y≤1.5d和-1.5d≤y≤-0.5d區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小可調(diào)、方向相反的勻強磁場;在第二、三象限內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場。帶電粒子以速度v0從點P(-4d,1.5d)沿x軸正方向射出,恰好從O點離開電場。已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0),不計粒子的重力。
(1)求勻強電場的電場強度大小E;
(2)若磁感應(yīng)強度大小均為B1時,粒子在磁場中的運動軌跡恰好與直線y=-1.5d相切,且第一次離開第四象限時經(jīng)過x軸的S點(圖中未畫出)。求B1;
(3)若磁感應(yīng)強度大小均為B2時,粒子離開O點后,經(jīng)n(n>1)次磁偏轉(zhuǎn)仍過第(2)問中的S點。求B2與B1的比值,并確定n的所有可能值。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:554引用:7難度:0.4
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1.如圖1所示,在xOy坐標(biāo)系中,兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱,極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成,其中∠OAB=60°,OD=OA.磁場方向垂直于xOy平面向里,D、A位于y軸上。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子,現(xiàn)在0~3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓,已知t=0時刻進入兩板間的粒子,在t0時刻射入磁場時,恰好不會從磁場邊界射出磁場區(qū)域且圓心在x軸上,上述l、m、q、t0為已知量,U0=
,不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響,也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響,求:ml2qt02
(1)t=0時刻進入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度;
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小及磁場區(qū)域的面積;
(3)t=t0時刻進入兩板間的帶電粒子在勻強磁場中運動的時間。發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:79引用:2難度:0.7 -
2.核聚變具有極高效率、原料豐富以及安全清潔等優(yōu)勢,中科院等離子體物理研究所設(shè)計制造了全超導(dǎo)非圓界面托卡馬克實驗裝置(EAST),這是我國科學(xué)家率先建成了世界上第一個全超導(dǎo)核聚變“人造太陽實驗裝置將原子核在約束磁場中的運動簡化為帶電粒子在勻強磁場中的運動,如圖所示,磁場水平向右分布在空間中,所有粒子的質(zhì)量均為m,電荷量均為q,且粒子的速度在紙面內(nèi),忽略粒子重力的影響,以下判斷正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:65引用:2難度:0.7 -
3.如圖所示,三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強磁場,AB邊長為L,∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB邊的中點。現(xiàn)在DB段上向磁場內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子(不考慮粒子間的相互作用和粒子重力),若從D點射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場,則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為( ?。?/h2>
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