中國“人造太陽”在核聚變實驗方面取得新突破,該裝置中用電磁場約束和加速高能離子,其部分電磁場簡化模型如圖所示,在三維坐標系Oxyz中,0<z≤d空間內充滿勻強磁場Ⅰ,磁感應強度大小為B,方向沿x軸正方向;-3d≤z<0,y≥0的空間內充滿勻強磁場Ⅱ,磁感應強度大小為22B,方向平行于xOy平面,與x軸正方向夾角為45°;z<0,y≤0的空間內充滿沿y軸負方向的勻強電場,質量為m,帶電量為+q的離子,從yOz平面第三象限內距y軸為L的點A以一定速度出射,速度方向與z軸正方向夾角為β,在yOz平面內運動一段時間后,經坐標原點O沿z軸正方向進入磁場Ⅰ,不計離子重力。
(1)當離子甲從A點出射速度為v0時,求電場強度的大小E;
(2)若使離子甲進入磁場后始終在磁場中運動,求進入磁場時的最大速度vm;
(3)離子甲以qBd2m的速度從O點沿z軸正方向第一次穿過xOy面進入磁場Ⅰ,求第四次穿過xOy平面的位置坐標(用d表示);
(4)當離子甲以qBd2m的速度從O點進入磁場Ⅰ時,質量為4m,帶電量為+q的離子乙,也從O點沿z軸正方向以相同的動能同時進入磁場Ⅰ,求兩離子進入磁場后,到達它們運動軌跡第一個交點的時間差Δt(忽略離子間相互作用)。
2
2
B
q
B
d
2
m
q
B
d
2
m
【考點】帶電粒子在疊加場中做直線運動.
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:1306引用:2難度:0.2
相似題
-
1.用鋁板制成如圖所示的框架,將一質量為m的帶電小球用絕緣細線懸掛在框的上板上,讓整體在垂直于紙面向里的勻強磁場中向左以速度v勻速運動,懸線的拉力為T,則下列說法中正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/12 21:0:2組卷:90引用:2難度:0.4 -
2.如圖所示,水平正對放置的帶電平行金屬板間的勻強電場方向豎直向上,勻強磁場方向垂直紙面向里,一帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點由靜止釋放,經過軌道端點P進入板間后恰好沿水平方向做勻速直線運動?,F(xiàn)在使小球從稍低些的b點由靜止釋放,經過軌道端點P進入兩板之間的場區(qū)。關于小球和小球現(xiàn)在運動的情況以下判斷中正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/16 5:30:2組卷:45引用:1難度:0.5 -
3.如圖所示,a、b是一對平行金屬板,分別接到直流電源的兩極上,使a、b兩板間產生勻強電場(場強大小為E),右邊有一塊擋板,正中間開有一小孔d,在較大空間范圍內存在著勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里。從兩板左側中點c處射入一束離子(不計重力),這些離子都沿直線運動到右側,從孔射出后分成三束,則下列判斷正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/10 16:30:6組卷:132引用:1難度:0.6
把好題分享給你的好友吧~~