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某離子實(shí)驗(yàn)裝置的基本原理如圖所示,Ⅰ區(qū)寬度為d,右邊界為y軸,其內(nèi)充滿垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。Ⅱ區(qū)左邊界為y軸,右邊界與x軸垂直交于C點(diǎn),其內(nèi)y>0區(qū)域內(nèi)充滿與x軸正方向夾角為θ=60°的勻強(qiáng)電場(chǎng)E(大小未知);y<0區(qū)域內(nèi)充滿垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B。Ⅲ區(qū)左邊界與Ⅱ區(qū)右邊界重合,其內(nèi)充滿勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)與Ⅱ區(qū)場(chǎng)強(qiáng)的大小相等,方向相反。
氙離子(Xe2+ )束從離子源小孔S射出,沿x軸正方向經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后穿過(guò)Ⅰ區(qū),經(jīng)A點(diǎn)進(jìn)入Ⅱ區(qū)電場(chǎng)區(qū),再經(jīng)x軸上的P點(diǎn)(未畫(huà)出)進(jìn)入磁場(chǎng),又經(jīng)C點(diǎn)進(jìn)入Ⅲ區(qū),后經(jīng)D點(diǎn)(未畫(huà)出)進(jìn)入Ⅱ區(qū)。已知單個(gè)離子的質(zhì)量為m、電荷量為2e,剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為θ=60°,在Ⅱ區(qū)域電場(chǎng)中的位移方向與y軸負(fù)方向夾角為θ=60°。忽略離子間的相互作用,不計(jì)重力。
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(1)求氙離子進(jìn)入加速電場(chǎng)時(shí)的速度大小vs;
(2)求Ⅱ區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(3)求Ⅱ區(qū)寬度L;
(4)保持上述條件不變,撤掉Ⅲ區(qū)中電場(chǎng),并分為左右兩部分,分別填充磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B';方向相反且平行y軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng),氙離子仍能經(jīng)D點(diǎn)進(jìn)入Ⅱ區(qū),求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B'。

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:141引用:1難度:0.1
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.如圖所示,在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)?,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)加速,并從y軸上的A點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限,而后從x軸上的P處以與x軸正方向夾角為60°的方向進(jìn)入第四象限,最后到達(dá)y軸上的Q點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)。已知電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小
    E
    =
    B
    q
    U
    6
    m
    ,不考慮粒子受到的重力,則( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/20 7:0:1組卷:102引用:1難度:0.3
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.如圖所示,平行邊界M、N間有垂直邊界向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),相鄰邊界間距均為L(zhǎng)=0.2m,一個(gè)質(zhì)量為m=10-11kg、電荷量為q=10-7C的帶正電的粒子從電場(chǎng)中緊靠邊界M的O點(diǎn),以垂直電場(chǎng)方向向上、大小為v0=2×103m/s的初速度射入電場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,粒子進(jìn)入磁場(chǎng),粒子剛好不從磁場(chǎng)的邊界P射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力,求:
    (1)粒子從O開(kāi)始第一次運(yùn)動(dòng)到邊界N時(shí)速度的大??;
    (2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;
    (3)粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

    發(fā)布:2024/12/20 2:30:1組卷:175引用:4難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.如圖所示,在y>0的空間中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在y<0的空間中存在方向垂直xOy平面(紙面)向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,比荷
    q
    m
    =
    1
    3
    ×
    1
    0
    -
    2
    C/kg,自y軸上的P1點(diǎn)以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場(chǎng);然后經(jīng)過(guò)x軸上的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2
    3
    d
    =
    2
    3
    m,不計(jì)粒子重力。求:
    (1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
    (2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
    (3)粒子從點(diǎn)P1到第一次經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O所用的時(shí)間t。

    發(fā)布:2024/12/15 17:30:1組卷:458引用:1難度:0.6
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