在現(xiàn)代科學實驗室中,經常用磁場來控制帶電粒子的運動.某儀器的內部結構簡化如圖:足夠長的條形勻強磁場Ⅰ、Ⅱ寬度均為L,邊界水平,Ⅰ區(qū)上方存在與Ⅰ區(qū)緊密相鄰的足夠長勻強電場,方向豎直向下,寬度為d,場強E=3mv202qd.一質量為m、電量為+q的粒子(重力不計)以速度v0平行于紙面從電場邊界水平射入電場,并由A點射入磁場Ⅰ區(qū)(圖中未標出A點).不計空氣阻力.
(1)若B1=B0時,粒子從Ⅰ區(qū)下邊界射出時速度方向與邊界夾角為60°,求B0及粒子在Ⅰ區(qū)運動的時間t.
(2)若B2=B1=B0,求粒子從Ⅱ區(qū)射出時速度方向相對射入Ⅰ區(qū)時速度方向的側移量h.
(3)若B1=B0,且Ⅱ區(qū)的寬度可變,為使粒子經Ⅱ區(qū)恰能返回A點,求Ⅱ的寬度最小值Lx和B2大?。?/h1>
3
m
v
2
0
2
qd
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:95難度:0.5
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1.如題圖所示,在直角坐標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( )
A.磁場方向垂直紙面向里 B.粒子速度為 qBRmC.粒子運動到Q點的最短時間為 3πm2qBD.粒子從進入磁場到運動至Q點的過程中離Q的最遠距離為2R 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,能夠在紙面內向各個方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質量為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>d2A.粒子能打在板上的區(qū)域長度是 d15B.粒子能打在板上的區(qū)域長度是 d3+152C.粒子從出發(fā)至打到板上的最短時間為 πd6vD.粒子從出發(fā)至打到板上的最長時間為 5πd3v發(fā)布:2024/12/20 0:30:1組卷:365引用:6難度:0.2 -
3.如圖所示,在直角坐標系xOy的第1、4象限內存在方向垂直于紙面向外的勻強磁場Ⅰ和Ⅱ,兩磁場以OP直線為界,OP直線與+x軸夾角為30°,其磁感應強度分別為B和2B.一質量為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( ?。?/h2>
A. 7πm6qBB. 5πm6qBC. 2πm3qBD. πmqB發(fā)布:2024/12/24 0:0:3組卷:282引用:1難度:0.6
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