如圖所示,在真空中,邊長為2b的虛線所圍的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向外.在磁場右側(cè)有一對平行金屬板M和N,兩板間距離為b,板長為2b,O1O2為兩板的中心線.且O1為磁場右邊界BC邊的中點(diǎn).有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,以速度v0從DC邊某點(diǎn)P點(diǎn)沿垂直于DC的方向進(jìn)入磁場,當(dāng)粒子從O1點(diǎn)沿O1O2方向飛出磁場的同時(shí),給M、N板間加上如圖所示交變電壓u(圖中U0與T未知).最后粒子剛好以平行于N板的速度,從N板的邊緣飛出.不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及粒子所受的重力.求:
(1)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;
(2)交變電壓的周期T和電壓U0的值;
(3)若t=T2時(shí),將相同粒子從MN板右側(cè)O2點(diǎn)沿板的中心線O2O1方向,仍以速率v0射入M、N之間,求粒子進(jìn)入磁場后在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
T
2
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:24引用:3難度:0.3
相似題
-
1.在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中,第二象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場,在x軸上有兩個(gè)粒子源A、B,沿y軸正向以相同速度同時(shí)發(fā)射質(zhì)量相同、電荷量相同的帶負(fù)電的粒子,粒子源A、B的坐標(biāo)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(diǎn)(圖中未畫出)進(jìn)入第一象限。不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。
(1)設(shè)C、D兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為(0,yC)、(0,yD),求yC、yD的比值;
(2)若第一象限內(nèi)未加任何場,兩處粒子將在第一象限內(nèi)某點(diǎn)相遇,求相遇點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(3)若第一象限內(nèi)y>yC區(qū)域,加上垂直于坐標(biāo)平面方向向里的勻強(qiáng)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.在“質(zhì)子療法”中,質(zhì)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(xì)胞。如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子從極板A處由靜止加速,通過極板A1中間的小孔后進(jìn)入速度選擇器,并沿直線運(yùn)動(dòng)。速度選擇器中的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.01T,極板CC1間的電場強(qiáng)度大小為E=1×105N/C。坐標(biāo)系xOy中yOP區(qū)域充滿沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場Ⅰ,xOP區(qū)域充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場Ⅱ,OP與x軸夾角a=30°。勻強(qiáng)磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1,且1T≤B1≤1.5T。質(zhì)子從(0,d)點(diǎn)進(jìn)入電場Ⅰ,并垂直O(jiān)P進(jìn)入磁場Ⅱ。取質(zhì)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(qiáng)電場Ⅰ的電場強(qiáng)度E1;
(3)質(zhì)子能到達(dá)x軸上的區(qū)間的長度L(結(jié)果用根號(hào)表示)。發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:107引用:3難度:0.6 -
3.如圖,在xOy坐標(biāo)系中的第一象限內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,第二象限內(nèi)存在方向垂直紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
的勻強(qiáng)磁場,磁場范圍可調(diào)節(jié)(圖中未畫出)。一粒子源固定在x軸上M(L,0)點(diǎn),沿y軸正方向釋放出速度大小均為v0的電子,電子經(jīng)電場后從y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入第二象限。已知電子的質(zhì)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(nèi)所加電場的電場強(qiáng)度;
(2)若磁場充滿第二象限,電子將從x軸上某點(diǎn)離開第二象限,求該點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)若磁場是一個(gè)圓形有界磁場,要使電子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后通過x軸時(shí),與y軸負(fù)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:242引用:5難度:0.3