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菁優(yōu)網(wǎng)如圖所示的xOy直角坐標(biāo)系中,在以y軸上的A點(diǎn)(0,R)為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi),分布著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).在圓形區(qū)域外有一對(duì)金屬極板P、Q平行正對(duì)放置,Q板處于x軸上,兩板的長(zhǎng)度和間距均為R,極板間圍成的區(qū)域內(nèi)分布著垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。在原點(diǎn)O處的粒子源向紙面內(nèi)第一象限的各個(gè)方向不斷射出電荷量為q(q>0)、質(zhì)量為m的粒子,射出時(shí)速度大小均為v0.粒子經(jīng)過(guò)圓形區(qū)域后速度方向均平行于x軸,最上方的粒子貼近P板射入兩板之間.粒子經(jīng)極板間的磁場(chǎng)再次偏轉(zhuǎn),碰到P板的粒子都被吸收使P板帶電,Q板通過(guò)接地帶上與P板等量的異種電荷.當(dāng)兩板間的電壓達(dá)到穩(wěn)定后,撤去極板間的磁場(chǎng).此后粒子繼續(xù)射入。假設(shè)極板帶電后僅在兩板之間的區(qū)域產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng),對(duì)區(qū)域外的影響可忽略不計(jì)。不計(jì)粒子的重力及它們之間的相互作用。
(1)求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;
(2)設(shè)粒子從O處射出的方向與x軸正方向的夾角為θ。試討論撤去右側(cè)磁場(chǎng)后,粒子最終落在極板上或從極板間右側(cè)離開(kāi)時(shí)的動(dòng)能Ek與θ的關(guān)系。

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:27引用:1難度:0.2
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    3
    L
    3
    。UAB=0,I=0時(shí),離子恰好打到晶圓的(0,0)點(diǎn)。
    (1)當(dāng)I=0,UAB=U1時(shí),離子恰好能打到(0,-R)點(diǎn),求U1的值。
    (2)當(dāng)UAB=0,I=I1時(shí),離子能打到點(diǎn)(R,0),求I1的值。
    (3)試導(dǎo)出離子打到晶圓上位置(x,y)與UAB和I的關(guān)系式。(提示:tanθ=
    2
    tan
    θ
    2
    1
    -
    tan
    2
    θ
    2

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