如圖所示,以坐標(biāo)原點O為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于xOy平面的勻強磁場;x=3R處有一垂直于x軸的足夠大熒光屏PQ,在2R≤x≤3R的區(qū)域內(nèi)存在一勻強電場,其電場強度大小未知,方向沿y軸正向。在圓周上的點A(0,-R)有一粒子源,在xOy平面的AM、AN之間(AM、AN與+y夾角均為30°)連續(xù)不斷的射入大量氕核11H(質(zhì)量為m,電量為q)與氘核21H(質(zhì)量為2m,電量為q),其中所有氕核的速率均為v0,所有氘核的速率均相同、但數(shù)值未知,沿AN方向射入的核粒子恰好能夠到達(dá)熒光屏上的O3(3R,0)點。所有到達(dá)熒光屏上的粒子均能被熒光屏吸收不再運動,已知所有射入粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑均等于磁場圓的半徑R,位于x軸上的點O1、O2坐標(biāo)分別為(R,0)、(2R,0),粒子的重力不計,忽略粒子之間的相互作用力,其中R、m、q、v0為已知量。求
(1)勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小和氘核的速率v;
(2)勻強電場電場強度E的大??;
(3)恰好能夠到達(dá)熒光屏上O3點的核粒子從A點運動到O3點的時間;
(4)①氕核與氘核到達(dá)熒光屏上位置的重疊區(qū)域范圍(用縱坐標(biāo)表示);
②若要使兩種粒子到達(dá)熒光屏上位置區(qū)域不重疊,試分析在保持其他條件不變的情況下,只通過調(diào)整電場強度的大小能否實現(xiàn)?(若不能實現(xiàn),請簡要說明理由;若能實現(xiàn),請給出調(diào)整后的電場強度的數(shù)值要求,不要求推導(dǎo)過程)
1
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2
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【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:135引用:1難度:0.1
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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( )
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(jìn)入磁場到運動至Q點的過程中離Q的最遠(yuǎn)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(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>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(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( ?。?/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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