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菁優(yōu)網(wǎng)如圖所示，圓O2半徑為a,與x軸相切于坐標(biāo)原點(diǎn)O，A、B、C是圓上三點(diǎn)，BO2平行于x軸，AO2與BO2夾角θ=60°，CO2與BO2夾角α=30°。有一粒子源O1，可沿圓弧ABC移動，能向O2射出電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，速度大小為v,單位時間內(nèi)射出的粒子數(shù)為n。圓形有界勻強(qiáng)磁場的圓心也在O2，半徑為r,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向垂直于紙面向外（圖中沒有畫磁場），半徑r可在0～a范圍內(nèi)調(diào)整，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B可根據(jù)需要調(diào)整。有一熒光屏K沿x軸放置，粒子打在熒光屏上時會被熒光屏吸收，同時會有亮點(diǎn)。在調(diào)整磁場半徑r和磁感應(yīng)強(qiáng)度B時，必須保證當(dāng)粒子源位于B點(diǎn)時，射出的粒子能打在熒光屏上的O點(diǎn)（即坐標(biāo)原點(diǎn)）。
（1）若要求粒子從射出至打到O點(diǎn)的時間最短，求半徑r和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（2）當(dāng)粒子源O1位于圓弧ABC不同位置時，射出的粒子都要能打在熒光屏K上，求熒光屏的最小長度；
（3）當(dāng)粒子被熒光屏吸收時，粒子與熒光屏間有相互作用力此作用力沿y方向的分力大小設(shè)為F，亮點(diǎn)位置的橫坐標(biāo)設(shè)為x,求F與x的關(guān)系式。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：97引用：1難度：0.4
相似題

  • 菁優(yōu)網(wǎng)1．如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，圖中虛線為磁場的邊界，其中bc段是半徑為R的四分之一圓弧，ab、cd的延長線通過圓弧的圓心，Ob長為R。一束質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，在紙面內(nèi)以不同的速率從O點(diǎn)垂直ab射入磁場，已知所有粒子均從圓弧邊界射出，其中M、N是圓弧邊界上的兩點(diǎn)，不計(jì)粒子間的相互作用和重力。則下列分析中正確的是（　　）

    發(fā)布：2024/11/11 5:30:2組卷：705引用：8難度：0.9

  • 菁優(yōu)網(wǎng)2．1898年7月居里夫婦發(fā)現(xiàn)了一種放射性極強(qiáng)的元素，為了紀(jì)念自己的祖國波蘭把這種新元素定名為釙，同時由于對放射性的研究獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。吸煙有害健康，香煙中含有釙210，
    210
    84
    Po是一種很強(qiáng)的放射性同位素，為了探測放射線的性質(zhì)，真空室中在放射源釙210的對側(cè)放有一熒光屏，可以根據(jù)熒光屏上的打點(diǎn)情況來檢測放射線的強(qiáng)弱。
    （1）在放射源與熒光屏之間不加任何場時發(fā)現(xiàn)熒光屏的中間有閃光產(chǎn)生，當(dāng)施加一垂直的勻強(qiáng)磁場，發(fā)現(xiàn)熒光屏的閃光都向一側(cè)偏移，撤去磁場在放射源與熒光屏中間放一厚紙，發(fā)現(xiàn)熒光屏上沒有閃光產(chǎn)生，請你根據(jù)上面的情況分析判斷是什么射線，同時寫出衰變方程（新原子核用Y表示）
    （2）用α粒子轟擊氮原子核打出了一種新的粒子，根據(jù)這種粒子在電場和磁場中的運(yùn)動情況，測出了它的比荷。如圖為同步加速器模型，M、N為兩塊中心開有小孔的平行金屬板，新的粒子（不計(jì)重力）從M板小孔飄入板間，初速度可視為零，每當(dāng)進(jìn)入板間，兩板的電勢差變?yōu)閁，粒子得到加速，當(dāng)離開N板時，兩板的電荷量均立即變?yōu)榱恪砂逋獠看嬖诖怪奔埫嫦蚶锏膭驈?qiáng)磁場，粒子在磁場作用下做半徑為R的圓周運(yùn)動，R遠(yuǎn)大于板間距離，經(jīng)電場多次加速，動能不斷增大，為使R保持不變，磁場必須相應(yīng)的變化。不計(jì)粒子加速時間及其做圓周運(yùn)動此時的電磁輻射，不考慮磁場變化對粒子速度的影響及相應(yīng)的變化，不計(jì)粒子的加速時間及其做圓周運(yùn)動此時的電磁輻射，不考慮磁場變化對粒子速度的影響及相對論效應(yīng)，開始時磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，求這種粒子的比荷以及運(yùn)動第n周時磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bn；
    （3）α粒子以初速度v0轟擊靜止的氮14原子核打出一種新的粒子，同時產(chǎn)生一個新的原子核，新的粒子速度為3v0，且方向不變，反應(yīng)過程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動能，已知中子質(zhì)量為m,質(zhì)子質(zhì)量和中子質(zhì)量相等，光速為c,試計(jì)算此反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損。

    發(fā)布：2024/11/11 8:0:1組卷：88引用：1難度：0.1

  • 菁優(yōu)網(wǎng)3．如圖所示，一束電子從a孔沿ab方向射入正方形容器的勻強(qiáng)磁場中，其中一部分從c孔射出，一部分從d孔射出，則（　?。?/h2>

    發(fā)布：2024/11/13 4:30:1組卷：66引用：2難度：0.5
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