如圖所示，在長方體Ⅰ區(qū)域內(nèi)，有垂直平面abb'a'的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，已知bc長為L，bb'長為2L。Ⅱ區(qū)為電加速區(qū)，由間距為d的正中間有小孔S、O的兩個(gè)正方形平行金屬板M、N構(gòu)成，金屬板邊長為l=323d，Ⅲ、Ⅳ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。Ⅳ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；Ⅲ、Ⅳ區(qū)的勻強(qiáng)磁場大小相等、方向分別沿+z、-z方向?，F(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子以某一初速度從c點(diǎn)沿平面cbb'c'進(jìn)入電場區(qū)域，經(jīng)b'點(diǎn)垂直平面a'b'c'd'由小孔S沿+y方向進(jìn)入Ⅱ區(qū)，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。求：
（1）粒子經(jīng)過b'點(diǎn)的速度大小v0；
（2）粒子經(jīng)過小孔O時(shí)的速度大小v；
（3）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)間及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
（4）若在Ⅲ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Ⅳ區(qū)，并直接從Ⅲ區(qū)前表面（+x方向一側(cè)）的P點(diǎn)飛出，求P點(diǎn)坐標(biāo)（xp，yp，zp）。
l
=
3
2
3
d
【考點(diǎn)】帶電粒子由磁場進(jìn)入電場中的運(yùn)動(dòng)．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：26引用：2難度：0.1
相似題
-
1．在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中，第二象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場，在x軸上有兩個(gè)粒子源A、B，沿y軸正向以相同速度同時(shí)發(fā)射質(zhì)量相同、電荷量相同的帶負(fù)電的粒子，粒子源A、B的坐標(biāo)分別為xA=-9L、xB=-4L。通過電場后A、B兩處發(fā)射的粒子分別從y軸上的C、D兩點(diǎn)（圖中未畫出）進(jìn)入第一象限。不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。
（1）設(shè)C、D兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為（0，yC）、（0，yD），求yC、yD的比值；
（2）若第一象限內(nèi)未加任何場，兩處粒子將在第一象限內(nèi)某點(diǎn)相遇，求相遇點(diǎn)的橫坐標(biāo)；
（3）若第一象限內(nèi)y＞yC區(qū)域，加上垂直于坐標(biāo)平面方向向里的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），兩處粒子最終將從磁場飛出，求兩處粒子飛出位置間的距離。發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：25引用：3難度：0.4 -
2．如圖，在xOy坐標(biāo)系中的第一象限內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，第二象限內(nèi)存在方向垂直紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度B=的勻強(qiáng)磁場，磁場范圍可調(diào)節(jié)（圖中未畫出）。一粒子源固定在x軸上M（L，0）點(diǎn)，沿y軸正方向釋放出速度大小均為v0的電子，電子經(jīng)電場后從y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入第二象限。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量的絕對值為e,ON的距離3mv02eL，不考慮電子的重力和電子間的相互作用，求：233L
（1）第一象限內(nèi)所加電場的電場強(qiáng)度；
（2）若磁場充滿第二象限，電子將從x軸上某點(diǎn)離開第二象限，求該點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）若磁場是一個(gè)圓形有界磁場，要使電子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后通過x軸時(shí)，與y軸負(fù)方向的夾角為30°，求圓形磁場區(qū)域的最小面積。發(fā)布：2024/12/29 23:30:1組卷：233引用：5難度：0.3 -
3．在“質(zhì)子療法”中，質(zhì)子先被加速到具有較高的能量，然后被引向轟擊腫瘤，殺死細(xì)胞。如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子從極板A處由靜止加速，通過極板A1中間的小孔后進(jìn)入速度選擇器，并沿直線運(yùn)動(dòng)。速度選擇器中的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.01T，極板CC1間的電場強(qiáng)度大小為E=1×105N/C。坐標(biāo)系xOy中yOP區(qū)域充滿沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場Ⅰ，xOP區(qū)域充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場Ⅱ，OP與x軸夾角a=30°。勻強(qiáng)磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1，且1T≤B1≤1.5T。質(zhì)子從（0，d）點(diǎn)進(jìn)入電場Ⅰ，并垂直O(jiān)P進(jìn)入磁場Ⅱ。取質(zhì)子比荷為，d=0.5m。求：qm=1×108C/kg
（l）極板AA1間的加速電壓U；
（2）勻強(qiáng)電場Ⅰ的電場強(qiáng)度E1；
（3）質(zhì)子能到達(dá)x軸上的區(qū)間的長度L（結(jié)果用根號(hào)表示）。發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：103引用：3難度：0.6
把好題分享給你的好友吧~~