如圖所示,真空中有一個半徑r=0.5m的圓形磁場區(qū)域,與坐標原點O相切,磁場的磁感應強度大小B=2×10-4T,方向垂直于紙面向外,在x=1m處的豎直線的右側有一水平放置的正對平行金屬板M、N,板間距離為d=0.5m,板長L=1m,平行板的中線的延長線恰好過磁場圓的圓心O1。若在O點處有一粒子源,能向磁場中不同方向源源不斷的均勻發(fā)射出速率相同的比荷為qm=1×108C/kg,且?guī)д姷牧W?,粒子的運動軌跡在紙面內,一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子,恰能從沿直線O2O3方向射入平行板間。不計重力及阻力和粒子間的相互作用力,求:
(1)沿y軸正方向射入的粒子進入平行板間時的速度v和粒子在磁場中的運動時間t0;
(2)從M、N板左端射入平行板間的粒子數(shù)與從O點射入磁場的粒子數(shù)之比;
(3)若在平行板的左端裝上一擋板(圖中未畫出,擋板正中間有一小孔,恰能讓單個粒子通過),并且在兩板間加上如圖示電壓(周期T0),N板比M板電勢高時電壓值為正,在x軸上沿x軸方向安裝有一足夠長的熒光屏(圖中未畫出),求熒光屏上亮線的左端點的坐標和亮線的長度l。
q
m
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:140引用:3難度:0.2
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1.在如圖所示的平面直角坐標系中,第二象限內存在水平向左的勻強電場,在x軸上有兩個粒子源A、B,沿y軸正向以相同速度同時發(fā)射質量相同、電荷量相同的帶負電的粒子,粒子源A、B的坐標分別為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(圖中未畫出)進入第一象限。不計粒子重力及粒子間的相互作用。
(1)設C、D兩點坐標分別為(0,yC)、(0,yD),求yC、yD的比值;
(2)若第一象限內未加任何場,兩處粒子將在第一象限內某點相遇,求相遇點的橫坐標;
(3)若第一象限內y>yC區(qū)域,加上垂直于坐標平面方向向里的勻強磁場(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坐標系中的第一象限內存在沿x軸正方向的勻強電場,第二象限內存在方向垂直紙面向外磁感應強度B=
的勻強磁場,磁場范圍可調節(jié)(圖中未畫出)。一粒子源固定在x軸上M(L,0)點,沿y軸正方向釋放出速度大小均為v0的電子,電子經電場后從y軸上的N點進入第二象限。已知電子的質量為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)第一象限內所加電場的電場強度;
(2)若磁場充滿第二象限,電子將從x軸上某點離開第二象限,求該點的坐標;
(3)若磁場是一個圓形有界磁場,要使電子經磁場偏轉后通過x軸時,與y軸負方向的夾角為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:235引用:5難度:0.3 -
3.在“質子療法”中,質子先被加速到具有較高的能量,然后被引向轟擊腫瘤,殺死細胞。如圖所示,質量為m、電荷量為q的質子從極板A處由靜止加速,通過極板A1中間的小孔后進入速度選擇器,并沿直線運動。速度選擇器中的勻強磁場垂直紙面向里,磁感應強度大小為B=0.01T,極板CC1間的電場強度大小為E=1×105N/C。坐標系xOy中yOP區(qū)域充滿沿y軸負方向的勻強電場Ⅰ,xOP區(qū)域充滿垂直紙面向外的勻強磁場Ⅱ,OP與x軸夾角a=30°。勻強磁場Ⅱ的磁感應強度大小B1,且1T≤B1≤1.5T。質子從(0,d)點進入電場Ⅰ,并垂直O(jiān)P進入磁場Ⅱ。取質子比荷為
,d=0.5m。求:qm=1×108C/kg
(l)極板AA1間的加速電壓U;
(2)勻強電場Ⅰ的電場強度E1;
(3)質子能到達x軸上的區(qū)間的長度L(結果用根號表示)。發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:103引用:3難度:0.6
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