如圖所示，空間中有一半徑為R、圓心處于O點的圓形勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。其底部A點有一電子源可向圓形磁場內(nèi)各個方向內(nèi)持續(xù)發(fā)射速度大小為v0，質(zhì)量為m,電量為e的電子。圓形磁場右側(cè)緊靠著一電子收集裝置，該裝置主要由長為2R、間距為2R的平行金屬板MN和PQ構(gòu)成，平行金屬板中心軸線過磁場圓心O點，金屬板之間加恒為UMN=mv02e的電壓，PQ板接地，當電子碰到金屬板立即被收集中和。未能收集的電子射出平行金屬板后會撞上另一收集裝置BC板（足夠長），B點在金屬板右端點QN連線的延長線上，并與延長線的夾角為θ（θ可調(diào)）。不計電子之間的相互作用和場的邊緣效應，則：
（1）現(xiàn)要求所有電子均能平行進入金屬板間，求磁感應強度B的大小；
（2）若電子初速度滿足（1）的條件且進入收集裝置時在豎直方向分布均勻，單位時間內(nèi)電子數(shù)為n,求平行金屬板的收集效率和單位時間內(nèi)電子減少的總電勢能；
（3）在（2）中未能收集的電子離開平行金屬板后與BC板發(fā)生碰撞，要求電子垂直撞擊BC板，應調(diào)整θ為多少？調(diào)整后與BC撞擊的電子有60%被完全吸收，40%電子會被反彈，反彈后的速度大小減小為原來一半，求BC板受到的作用力大小。
m
v
0
2
e
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/28 8:0:9組卷：192引用：2難度：0.2
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1．如圖所示，在y軸的右方有一磁感應強度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強磁場，在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強電場?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場加速，并從y軸上的A點垂直y軸進入第一象限，而后從x軸上的P處以與x軸正方向夾角為60°的方向進入第四象限，最后到達y軸上的Q點（圖中未畫出）。已知電場的電場強度大小，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電場，勻強電場的電場強度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強磁場，相鄰邊界間距均為L=0.2m,一個質(zhì)量為m=10-11kg、電荷量為q=10-7C的帶正電的粒子從電場中緊靠邊界M的O點，以垂直電場方向向上、大小為v0=2×103m/s的初速度射入電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，粒子進入磁場，粒子剛好不從磁場的邊界P射出磁場。不計粒子的重力，求：
（1）粒子從O開始第一次運動到邊界N時速度的大??；
（2）勻強磁場磁感應強度的大小；
（3）粒子第一次在磁場中運動的時間。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軸負方向的勻強電場，在y＜0的空間中存在方向垂直xOy平面（紙面）向外的勻強磁場，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點以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場；然后經(jīng)過x軸上的P2點進入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)過坐標原點O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2qm=13×10-2m,不計粒子重力。求：3d=23
（1）電場強度E的大?。?br />（2）磁感應強度B的大?。?br />（3）粒子從點P1到第一次經(jīng)過坐標原點O所用的時間t。發(fā)布：2024/12/15 17:30:1組卷：459引用：1難度：0.6
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