為了探測帶電粒子，研究人員設計了如圖甲所示的裝置。紙面內存在一個半徑為R、圓心為O′的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，該磁場區(qū)域在垂直紙面的方向上足夠長。以O′右邊的O點為坐標原點建立一平面直角坐標系xOy,O和O′兩點間距離為2R。y軸與OO′連線垂直，x軸（圖甲中未畫出）正方向垂直紙面向里，在xOy平面內存在一個足夠大的探測屏。圓形磁場區(qū)域正下方存在一個長度為R且與y軸垂直的粒子源MN，該粒子源各處均能持續(xù)不斷地發(fā)射質量為m、電荷量為+q的粒子，粒子發(fā)射時的速度大小均為v0，方向均沿y軸正方向，從粒子源MN中點發(fā)射的粒子速度方向恰好指向O′，已知粒子在圓形磁場中做圓周運動的半徑為R，不計粒子重力和粒子間相互作用力。
（1）求圓形勻強磁場區(qū)域的磁感應強度大小B；
（2）求從粒子源右端點N發(fā)射的粒子從進入磁場到打到屏上所經歷的時間t；
（3）若在圓形區(qū)域內再加上一個沿x軸正方向、場強為E=mv02qR且足夠長的勻強電場，此時從粒子源中點及左右端點M、N發(fā)射的粒子打在屏上P1、P2、P3三點上，如圖乙所示；
①請指出從M點發(fā)射的粒子打在屏上哪一點；（不要求寫推導過程）
②求打在屏上的所有粒子中與O點相距最遠的粒子在屏上的坐標。
m
v
0
2
q
R
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有，未經書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：41引用：1難度：0.3
相似題
-
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：80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。現(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