粒子源S能夠在紙面內連續(xù)不斷同時向各個方向均勻發(fā)射電荷量為q,質量為m,速率都為v=Bqdm的正粒子。粒子收集板MN足夠長，水平置于粒子源的正下方，收集板與一靈敏理想電流表G相連接在大地上，收集板與粒子源的間距為d。整個空間存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。粒子源每秒內可以發(fā)射N個粒子，不計粒子的重力及各個粒子之間的相互作用力，求解以下問題：
（1）能打在收集板上的粒子在磁場中運動的最短時間tmin；
（2）收集板上能接收到粒子區(qū)域的長度L；
（3）通過電流表的電流大小I；
（4）請你重新設計一種面積最小的磁場區(qū)域（磁感應強度的大小不變），使所有粒子都能打在收集板上，且打在收集板上時粒子的速度方向都垂直于收集板，在答卷紙上畫出你所設計的磁場區(qū)域和方向。
v
=
B
qd
m
【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動．
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/30 8:0:9組卷：106引用：2難度：0.1
相似題
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1．如圖1所示，在xOy坐標系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于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。位于極板左側的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質量為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．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質量為m的帶電粒子從圓周上a點對準圓心O射入磁場，從b點折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場的速度大小為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
3．如圖所示，三角形ABC內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?，F(xiàn)在DB段上向磁場內射入速度大小相同、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>發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：300引用：1難度：0.5
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