在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)室中,經(jīng)常用磁場(chǎng)來(lái)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng).某儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化如圖:足夠長(zhǎng)的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ、Ⅱ?qū)挾染鶠長(zhǎng),邊界水平,Ⅰ區(qū)上方存在與Ⅰ區(qū)緊密相鄰的足夠長(zhǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng),方向豎直向下,寬度為d,場(chǎng)強(qiáng)E=3mv202qd.一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子(重力不計(jì))以速度v0平行于紙面從電場(chǎng)邊界水平射入電場(chǎng),并由A點(diǎn)射入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)(圖中未標(biāo)出A點(diǎn)).不計(jì)空氣阻力.
(1)若B1=B0時(shí),粒子從Ⅰ區(qū)下邊界射出時(shí)速度方向與邊界夾角為60°,求B0及粒子在Ⅰ區(qū)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.
(2)若B2=B1=B0,求粒子從Ⅱ區(qū)射出時(shí)速度方向相對(duì)射入Ⅰ區(qū)時(shí)速度方向的側(cè)移量h.
(3)若B1=B0,且Ⅱ區(qū)的寬度可變,為使粒子經(jīng)Ⅱ區(qū)恰能返回A點(diǎn),求Ⅱ的寬度最小值Lx和B2大?。?/h1>
3
m
v
2
0
2
qd
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:96引用:2難度:0.5
相似題
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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(duì)稱,極板長(zhǎng)度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成,其中∠OAB=60°,OD=OA.磁場(chǎng)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(chǎng)時(shí),恰好不會(huì)從磁場(chǎng)邊界射出磁場(chǎng)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(duì)磁場(chǎng)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(chǎng)時(shí)的速度;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場(chǎng)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)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(duì)準(zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng),從b點(diǎn)折射出來(lái),若α=60°,則帶電粒子射入磁場(chǎng)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(chǎng),AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng),∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB邊的中點(diǎn)?,F(xiàn)在DB段上向磁場(chǎng)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(chǎng),則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長(zhǎng)度為( )
發(fā)布:2025/1/3 0:30:3組卷:300引用:1難度:0.5
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