如圖所示,豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy,在第一象限有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E;在第三象限某區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)有一系列質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的離子源,可持續(xù)沿水平向左發(fā)射速度為v0的離子,所有離子均從O點(diǎn)進(jìn)入第三象限的磁場(chǎng)中,后均進(jìn)入第四象限。離子在第三象限時(shí)均在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)。不計(jì)離子的重力和相互間作用。
(1)離子源在勻強(qiáng)電場(chǎng)中分布的坐標(biāo)y和x間的關(guān)系;
(2)若離子源連續(xù)分布,當(dāng)離子源的坐標(biāo)最大值為(x0,32x0)時(shí),求第三象限磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積;
(3)在(2)問的基礎(chǔ)上,若在第四象限的空間內(nèi)加一沿x軸正方向的大小未知的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,則從P(x0,32x0)點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)的粒子,在B1磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)的y坐標(biāo)恰好為0,求軌跡經(jīng)過y=-2mv0qB時(shí)對(duì)應(yīng)的x坐標(biāo)的可能取值。
(
x
0
,
3
2
x
0
)
P
(
x
0
,
3
2
x
0
)
y
=
-
2
m
v
0
q
B
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:200引用:1難度:0.1
相似題
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1.如圖所示,在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場(chǎng)加速,并從y軸上的A點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限,而后從x軸上的P處以與x軸正方向夾角為60°的方向進(jìn)入第四象限,最后到達(dá)y軸上的Q點(diǎn)(圖中未畫出)。已知電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小
,不考慮粒子受到的重力,則( ?。?/h2>E=BqU6m發(fā)布:2024/12/20 7:0:1組卷:102引用:1難度:0.3 -
2.如圖所示,平行邊界M、N間有垂直邊界向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),相鄰邊界間距均為L=0.2m,一個(gè)質(zhì)量為m=10-11kg、電荷量為q=10-7C的帶正電的粒子從電場(chǎng)中緊靠邊界M的O點(diǎn),以垂直電場(chǎng)方向向上、大小為v0=2×103m/s的初速度射入電場(chǎng),經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,粒子進(jìn)入磁場(chǎng),粒子剛好不從磁場(chǎng)的邊界P射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力,求:
(1)粒子從O開始第一次運(yùn)動(dòng)到邊界N時(shí)速度的大??;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?br />(3)粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。發(fā)布:2024/12/20 2:30:1組卷:178引用:4難度:0.5 -
3.如圖所示,在y>0的空間中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在y<0的空間中存在方向垂直xOy平面(紙面)向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,比荷
C/kg,自y軸上的P1點(diǎn)以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場(chǎng);然后經(jīng)過x軸上的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2qm=13×10-2m,不計(jì)粒子重力。求:3d=23
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?br />(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?br />(3)粒子從點(diǎn)P1到第一次經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O所用的時(shí)間t。發(fā)布:2024/12/15 17:30:1組卷:460引用:1難度:0.6
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