人類研究磁場的目的之一是為了通過磁場控制帶電粒子的運動．如圖所示，是通過磁場控制帶電粒子運動的一種模型．在0≤x＜d和d＜x≤2d的區(qū)域內(nèi)，分別存在磁感應(yīng)強度均為B的勻強磁場，方向分別垂直紙面向里和垂直紙面向外．在坐標(biāo)原點有一粒子源，連續(xù)不斷地沿x軸正方向釋放出質(zhì)量為m,帶電量為q（q＞0）的粒子，其速率有兩種，分別為v1=23qBd3m，v2=2qBdm．（不考慮粒子的重力、粒子之間的相互作用）試計算下列問題：
（1）求兩種速率的粒子在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中做圓周運動的半徑大小R1和R2
（2）求兩種速率的粒子從x=2d的邊界射出時，兩出射點的距離Δy的大小
（3）在x＞2d的區(qū)域添加一勻強磁場B1，使得從x=2d邊界射出的兩束粒子最終會聚成一束，并平行y軸正方向運動．在圖中用實線畫出粒子的大致運動軌跡（無需通過計算說明），用虛線畫出所添加磁場的邊界線．
2
3
q
B
d
3
m
2
q
B
d
m
【考點】帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：47引用：3難度：0.3
相似題
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1．如題圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一象限中有一半徑為R的扇形POQ無場區(qū)域，第一象限剩余區(qū)域（含PQ圓弧邊界）及第四象限均存在垂直于紙面的勻強磁場B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點沿y軸正方向以相同速度v（大小未知）射入磁場，且所有粒子軌跡均交于Q點并被粒子收集盒（圖中未畫）吸收。不計粒子重力，則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/20 13:0:2組卷：27引用：2難度：0.4 -
2．如圖所示，一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方處，能夠在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子?？臻g存在垂直紙面向里的勻強磁場，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，已知粒子做圓周運動的半徑大小恰好為d,則（ ?。?/h2>d2發(fā)布：2024/12/20 0:30:1組卷：365引用：6難度：0.2 -
3．如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第1、4象限內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強磁場Ⅰ和Ⅱ，兩磁場以O(shè)P直線為界，OP直線與+x軸夾角為30°，其磁感應(yīng)強度分別為B和2B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從y軸上的N點沿平行于+x軸的方向射直入磁場Ⅰ；一段時間后，該粒子在OP邊界上某點以垂直于OP的方向射入磁場Ⅱ，最后粒子射出磁場。則粒子在磁場中運動的時間為（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/24 0:0:3組卷：282引用：1難度：0.6
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