在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xOy,x軸沿水平方向,如圖甲所示。第一象限有一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),第二象限內(nèi)有一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),第一象限場(chǎng)強(qiáng)大小為第二象限場(chǎng)強(qiáng)大小的一半。處在第三象限的某種發(fā)射裝置(圖中沒有畫出)豎直向上射出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的帶電粒子(可視為質(zhì)點(diǎn)),該粒子以初速度v0從-x上的A點(diǎn)沿y軸正方向進(jìn)入第二象限,并從+y上的C點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入第一象限,C點(diǎn)粒子動(dòng)能為A點(diǎn)粒子動(dòng)能的4倍。重力加速度為g。試求:
(1)OC距離L以及第二象限勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?br />(2)若第一象限同時(shí)存在按如圖乙所示規(guī)律變化的磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面(以垂直紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颍瑘D中B0、T0均為未知量),并且在t=14T0時(shí)刻粒子由C點(diǎn)進(jìn)入第一象限,且恰好能通過同一水平線上的D點(diǎn),速度方向仍然水平,且CD=3OC,若粒子在第一象限中完成一個(gè)完整圓周運(yùn)動(dòng)的周期與磁場(chǎng)變化周期相同,求交變磁場(chǎng)變化的周期T0的大小;
(3)若第一象限仍同時(shí)存在按如圖乙所示規(guī)律變化的磁場(chǎng)(以垂直紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?,圖中B0、T0均為未知量),調(diào)整磁場(chǎng)變化的周期,讓粒子在t=0時(shí)刻由C點(diǎn)進(jìn)入第一象限,且恰能通過x軸上F點(diǎn),且OF=3OC,求交變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小應(yīng)滿足的條件。
1
4
3
3
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng);繩球類模型及其臨界條件;從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題;動(dòng)能定理的簡單應(yīng)用.
【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:177引用:2難度:0.3
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)吸收。不計(jì)粒子重力,則( )
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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