菜同學(xué)設(shè)計如圖所示的粒子約束裝置，空間存在三個同心圓a、b、c圍成的區(qū)域，O為圓心，a的半徑為ra=320m,b的半徑為rb=310m。a與b之間存在沿徑向向外的輻射狀電場，a與b之間電壓U=500V。b與c之間存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B=0.1T。在圓a上的P點有一比荷為qm=107C/kg帶負(fù)電的粒子，沿OP方向以速率v=2×105m/s開始運動，粒子不穿出約束裝置c邊界。不計粒子的重力，可能用到的三角函數(shù)：tan24°=110995，求：
（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑r1；
（2）粒子在一個周期內(nèi)運動的路程s；
（3）若在P點無初速釋放比荷為qm=107C/kg的帶正電的粒子，且a與b之間電壓調(diào)整為U=297V。粒子從P點開始運動（記作第一次經(jīng)過P點）到第二次經(jīng)過P點的過程中，粒子在磁場中運動的總時間t。
3
20
3
10
q
m
2
1
10
99
5
q
m
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：113引用：1難度：0.2
相似題
-
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磁場B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點沿y軸正方向以相同速度v（大小未知）射入磁場，且所有粒子軌跡均交于Q點并被粒子收集盒（圖中未畫）吸收。不計粒子重力，則（ ?。?/h2>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磁場，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，已知粒子做圓周運動的半徑大小恰好為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磁場Ⅰ和Ⅱ，兩磁場以O(shè)P直線為界，OP直線與+x軸夾角為30°，其磁感應(yīng)強度分別為B和2B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從y軸上的N點沿平行于+x軸的方向射直入磁場Ⅰ；一段時間后，該粒子在OP邊界上某點以垂直于OP的方向射入磁場Ⅱ，最后粒子射出磁場。則粒子在磁場中運動的時間為（ ）發(fā)布：2024/12/24 0:0:3組卷：282引用：1難度：0.6
把好題分享給你的好友吧~~