如圖，ABCD是邊長(zhǎng)為2a的正方形磁性約束裝置，內(nèi)部存在垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AB、CD中點(diǎn)O、O′處各有一窄縫。平行金屬板M、N和BC邊平行，長(zhǎng)度為2a、兩板間距離為a,其中M板緊靠BC邊且中點(diǎn)處的窄縫與BC邊的窄縫對(duì)齊，在金屬板M、N上加電壓UMN時(shí)，兩板間產(chǎn)生的電場(chǎng)可看成勻強(qiáng)電場(chǎng)。粒子源P不斷向外釋放電量為q＞0、質(zhì)量為m的粒子，速度大小在0＜v≤v0之間，各個(gè)方向上的粒子數(shù)均勻分布。測(cè)量發(fā)現(xiàn)每秒有N個(gè)粒子從O′點(diǎn)射出，其中速度大小為v0的粒子恰能垂直BC邊從窄縫射出。不考慮粒子所受重力和粒子間相關(guān)作用力，不考慮電、磁場(chǎng)邊界效應(yīng)，粒子撞到裝置邊界或極板后馬上被吸收并立即通過(guò)接地線被導(dǎo)走。求：
（1）ABCD內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)大小和方向；
（2）打到BC邊的粒子中，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間；
（3）當(dāng)UMN=0時(shí)，N板上有粒子打到的區(qū)域的長(zhǎng)度；
（4）請(qǐng)定性畫(huà)出每秒打到N板上的粒子數(shù)n與電壓UMN的關(guān)系圖線（需標(biāo)注特征點(diǎn)）。
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/23 12:26:7組卷：48引用：2難度：0.5
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1．如圖所示，在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)加速，并從y軸上的A點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限，而后從x軸上的P處以與x軸正方向夾角為60°的方向進(jìn)入第四象限，最后到達(dá)y軸上的Q點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）。已知電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，不考慮粒子受到的重力，則（ ?。?/h2>E=BqU6m發(fā)布：2024/12/20 7:0:1組卷：102引用：1難度：0.3 -
2．如圖所示，平行邊界M、N間有垂直邊界向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，相鄰邊界間距均為L(zhǎng)=0.2m,一個(gè)質(zhì)量為m=10-11kg、電荷量為q=10-7C的帶正電的粒子從電場(chǎng)中緊靠邊界M的O點(diǎn)，以垂直電場(chǎng)方向向上、大小為v0=2×103m/s的初速度射入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子剛好不從磁場(chǎng)的邊界P射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力，求：
（1）粒子從O開(kāi)始第一次運(yùn)動(dòng)到邊界N時(shí)速度的大?。?br />（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?br />（3）粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。發(fā)布：2024/12/20 2:30:1組卷：177引用：4難度：0.5 -
3．如圖所示，在y＞0的空間中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y＜0的空間中存在方向垂直xOy平面（紙面）向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，比荷C/kg,自y軸上的P1點(diǎn)以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場(chǎng)；然后經(jīng)過(guò)x軸上的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2qm=13×10-2m,不計(jì)粒子重力。求：3d=23
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?br />（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?br />（3）粒子從點(diǎn)P1到第一次經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O所用的時(shí)間t。發(fā)布：2024/12/15 17:30:1組卷：459引用：1難度：0.6
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