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某型號(hào)質(zhì)譜儀由加速區(qū)域和偏轉(zhuǎn)區(qū)域構(gòu)成,如圖所示,O1,O2為加速電場(chǎng)兩金屬板上的小孔,長(zhǎng)方體形狀的偏轉(zhuǎn)區(qū)域位于側(cè)面P、M之間,分界面Q將該區(qū)域分為寬度均為d的相同的Ⅰ、Ⅱ兩部分,OO'是長(zhǎng)方體的中心線,且O1、O2、O、O'在同一水平直線上。以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),垂直紙面向內(nèi)為x軸、豎直向上為y軸、水平向右為z軸建立直角坐標(biāo)系Oxyz,區(qū)域Ⅰ、Ⅱ內(nèi)分別充滿沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,加速電場(chǎng)的電壓為U。某種帶正電的待測(cè)粒子流從O1孔飄入電場(chǎng)(初速度視為零),加速后從O2處射出,再從O點(diǎn)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)區(qū)域,穿過分界面Q后,再從側(cè)面M穿出,不計(jì)粒子重力。
(1)若已知粒子流穿過分界面Q時(shí)的y坐標(biāo)為y0,求粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)角度的正弦值;
(2)若已知粒子流穿過側(cè)面M時(shí)的x坐標(biāo)為x0,求粒子的比荷;
(3)若希望增大氘、氚打到M板上在x方向的距離,可以采取怎樣的措施。請(qǐng)定性給出兩種可行的方法;
(4)若已知粒子的電量為q、質(zhì)量為m,加速電壓U在波動(dòng),即(u0-Δu)≤u≤(u0+Δu),磁場(chǎng)B、電場(chǎng)E穩(wěn)定,分別用x01、x02表示粒子流穿過側(cè)面M時(shí)的x坐標(biāo)的最小值、最大值,求
1
x
01
-
1
x
02
的值。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:22引用:1難度:0.3
相似題
  • 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=
    m
    l
    2
    q
    t
    0
    2
    ,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:
    (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:80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,若α=60°,則帶電粒子射入磁場(chǎng)的速度大小為(  )

    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( ?。?/h2>

    發(fā)布:2025/1/3 0:30:3組卷:300引用:1難度:0.5
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