如圖甲所示,一半徑為R的圓形邊界內(nèi)部(不含其邊界)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場。磁場邊界最低點(diǎn)P點(diǎn)處有一個(gè)粒子源,該粒子源向磁場區(qū)域內(nèi)同一時(shí)刻向各個(gè)方向均勻發(fā)射大量速度大小不等,質(zhì)量均為m、電荷量均為q的同種帶電粒子,然后立即停止發(fā)射,粒子的速度范圍是0<v≤vm。這些粒子射出磁場時(shí)的位置均分布在P點(diǎn)右側(cè)PA圓弧上,已知PA圓弧弧長為圓周長的13。忽略粒子間的相互作用,不計(jì)重力。求
(1)粒子所帶電荷的電性,粒子運(yùn)動(dòng)的最大速度vm;
(2)在圖甲中用斜線畫出粒子在磁場中可能出現(xiàn)的所有區(qū)域,并求出這塊區(qū)域的面積;
(3)乙圖中磁場邊界上另有一Q點(diǎn),P、Q兩點(diǎn)與圓心的連線夾角為60°,P點(diǎn)下方12R處有一水平放置的粒子收集板CD。收集板至少多長才能收集到所有從Q點(diǎn)射出的粒子。
1
3
1
2
【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:116引用:1難度:0.2
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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: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,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( )
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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)?,F(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>
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