如圖所示,MN和PQ是勻強(qiáng)磁場的理想邊界,MN上方為勻強(qiáng)磁場Ⅰ,PQ下方為勻強(qiáng)磁場Ⅱ,MN和PQ間距為Δd=12d,MN與PQ平行且之間區(qū)域沒有場。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子自M點(diǎn)以大小為v0、方向與邊界夾角為45°斜向右上方的速度第一次射入磁場Ⅰ,帶電粒子每次穿越邊界MN、PQ過程中動能都可能有損失,穿越后的動能為穿越前的k倍(k≤1)。已知兩部分磁場方向均垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=mv0dq,粒子的重力和空氣阻力可以忽略。
(1)為了使粒子能返回MN邊界,磁場Ⅰ的最小寬度L為多大?
(2)若粒子自A點(diǎn)第一次離開磁場Ⅰ,為使粒子再次進(jìn)入磁場Ⅰ的位置為A點(diǎn),k的值為多少?
1
2
m
v
0
dq
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動;牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題.
【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:43引用:1難度:0.7
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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軸對稱,極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成,其中∠OAB=60°,OD=OA.磁場方向垂直于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時間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓,已知t=0時刻進(jìn)入兩板間的粒子,在t0時刻射入磁場時,恰好不會從磁場邊界射出磁場區(qū)域且圓心在x軸上,上述l、m、q、t0為已知量,U0=
,不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響,也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響,求:ml2qt02
(1)t=0時刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度;
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場區(qū)域的面積;
(3)t=t0時刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的時間。發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:83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,磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對準(zhǔn)圓心O射入磁場,從b點(diǎn)折射出來,若α=60°,則帶電粒子射入磁場的速度大小為( ?。?/h2>
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,AB邊長為L,∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB邊的中點(diǎn)?,F(xiàn)在DB段上向磁場內(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,則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/3 0:30:3組卷:301引用:1難度:0.5
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