如圖所示,在第Ⅱ象限內(nèi)存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E、沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在復(fù)合場(chǎng)中放置一線形、長(zhǎng)為2R的帶電粒子發(fā)生器,它沿x軸正方向不斷地發(fā)射出速度相同的帶正電粒子(已知粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q),這些粒子能在0<y<2R的區(qū)間內(nèi)垂直y軸進(jìn)入第Ⅰ象限。在第Ⅰ象限內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著一與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓形區(qū)域與y、x軸分別相切于a、b兩點(diǎn)。在第Ⅳ象限整個(gè)區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知從a點(diǎn)射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域的粒子恰好從b點(diǎn)沿y軸負(fù)方向進(jìn)入第Ⅳ象限。不計(jì)粒子重力和相互作用力。可能用到的公式:tan2θ=2tanθ1-tan2θ
(1)求第Ⅰ象限圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向。
(2)求通過(guò)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的帶電粒子第二次通過(guò)x軸的區(qū)域范圍。
(3)若調(diào)整粒子發(fā)生器和復(fù)合場(chǎng),使粒子發(fā)射速度增大一倍,且粒子仍能垂直y軸進(jìn)入第Ⅰ象限。求從a點(diǎn)射入的粒子第二次通過(guò)x軸時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)。
2
tanθ
1
-
ta
n
2
θ
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng);從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題;牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用;帶電粒子在疊加場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng).
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:140引用:1難度:0.2
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(wú)場(chǎng)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(qiáng)磁場(chǎng)B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點(diǎn)沿y軸正方向以相同速度v(大小未知)射入磁場(chǎng),且所有粒子軌跡均交于Q點(diǎn)并被粒子收集盒(圖中未畫(huà))吸收。不計(jì)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(gè)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(qiáng)磁場(chǎng),不考慮粒子間的相互作用和粒子重力,已知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)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(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ,兩磁場(chǎng)以O(shè)P直線為界,OP直線與+x軸夾角為30°,其磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)沿平行于+x軸的方向射直入磁場(chǎng)Ⅰ;一段時(shí)間后,該粒子在OP邊界上某點(diǎn)以垂直于OP的方向射入磁場(chǎng)Ⅱ,最后粒子射出磁場(chǎng)。則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)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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