如圖所示為某離子實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖。Ⅰ區(qū)為電加速區(qū)，由間距為d的中間有小孔S、O的兩正方形平行金屬板M、N構(gòu)成，金屬板邊長為l=323d，其中離子源緊貼小孔S；Ⅱ、Ⅲ區(qū)為長方體形狀的磁偏轉(zhuǎn)區(qū)，水平間距分別為d、4d,其豎直截面與金屬板形狀相同。Ⅲ區(qū)左右截面的中心分別為O1、O2，以O(shè)1為坐標(biāo)原點(diǎn)，垂直長方體側(cè)面和金屬板建立x、y和z坐標(biāo)軸。M、N間勻強(qiáng)電場大小為E，方向沿+y方向；Ⅱ、Ⅲ區(qū)的勻強(qiáng)磁場大小相同、方向分別沿+z、-z方向。某時(shí)刻離子源有一電量為+q、質(zhì)量為m的粒子無初速的飄入小孔S，經(jīng)過一段時(shí)間后恰好能返回到小孔S，不考慮粒子的重力。
（1）求粒子經(jīng)過小孔O時(shí)的速度大??；
（2）求粒子在磁場中相鄰兩次經(jīng)過小孔O時(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及磁場B的大?。?br />（3）若在Ⅱ區(qū)中+x方向增加一個(gè)附加勻強(qiáng)磁場，可使粒子經(jīng)過小孔O后恰好不能進(jìn)入到Ⅲ區(qū)、并直接從Ⅱ區(qū)前表面（+x方向一側(cè)）P點(diǎn)飛出，求P點(diǎn)坐標(biāo)為（xP，yP，zP）。
l
=
3
2
3
d
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：66引用：3難度：0.3
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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(qiáng)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(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子，在t0時(shí)刻射入磁場時(shí)，恰好不會(huì)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(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場時(shí)的速度；
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場區(qū)域的面積；
（3）t=t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：82引用：2難度：0.7 -
2．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對準(zhǔn)圓心O射入磁場，從b點(diǎn)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(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強(qiáng)磁場，AB邊長為L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點(diǎn)。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(diǎn)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：301引用：1難度：0.5
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