正負(fù)電子對撞機是使正負(fù)電子以相同速率對撞（撞前速度在同一直線上的碰撞）并進行高能物理研究的實驗裝置，該裝置一般由高能加速器．環(huán)形儲存室和對撞測量區(qū)三個部分組成．為了使正負(fù)電子在測量區(qū)內(nèi)不同位置進行對撞，在對撞測量區(qū)內(nèi)設(shè)置兩個方向相反的勻強磁場區(qū)域．對撞區(qū)域設(shè)計的簡化原理如圖所示：MN和PQ為足夠長的豎直邊界，水平邊界EF將整個區(qū)域分成上下兩部分，Ⅰ區(qū)域的磁場方向垂直紙面向內(nèi)，Ⅱ區(qū)域的磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小均為B．現(xiàn)有一對正負(fù)電子以相同速率分別從注入口C和注入口D同時水平射入，在對撞測量區(qū)發(fā)生對撞．已知兩注入口到EF的距離均為d,邊界MN和PQ的間距為L，正電子的質(zhì)量為m,電量為+e,負(fù)電子的質(zhì)量為m,電量為-e.
（1）試判斷從注入口C入射的是正電子還是負(fù)電子；
（2）若L=43d,要使正負(fù)電子經(jīng)過水平邊界EF一次后對撞，求正電子在磁場中運動的時間；
（3）若只從注入口C射入電子，要使電子從D飛出，求電子射入的最小速率，及此時間距L的大?。?/h1>
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【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動．
【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：57引用：2難度：0.3
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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磁場B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點沿y軸正方向以相同速度v（大小未知）射入磁場，且所有粒子軌跡均交于Q點并被粒子收集盒（圖中未畫）吸收。不計粒子重力，則（ ?。?/h2>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。空間存在垂直紙面向里的勻強磁場，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，已知粒子做圓周運動的半徑大小恰好為d,則（ ?。?/h2>d2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開始運動，不考慮電子重力，關(guān)于接下來電子的運動，下列說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/19 22:0:1組卷：42引用：2難度：0.5
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