如圖甲所示，是某種粒子分析器的結(jié)構(gòu)原理圖，底面半徑為R的圓柱形空間內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，O1、O2是圓柱形空間的上、下底面的圓心，其后側(cè)與O1等高處有一個(gè)長(zhǎng)度為R的水平線狀粒子發(fā)射源MN，圖乙是俯視圖，P為MN的中點(diǎn)，O1P連線與MN垂直，O1P=3R2。線狀粒子源能以相同速度沿平行PO1方向持續(xù)發(fā)射質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子束。在O1O2右側(cè)2R處豎直放置一個(gè)足夠大的矩形熒光屏，熒光屏的AB邊與線狀粒子源MN垂直，且處在同一高度。過(guò)O1作AB邊的垂線，交點(diǎn)恰好為AB的中點(diǎn)O。熒光屏的左側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，寬度為R，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。已知從P點(diǎn)射出的粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好從F點(diǎn)（圓柱形空間與電場(chǎng)邊界相切處）射入電場(chǎng)。以AB邊的中點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿AB向里為x軸，垂直AB邊向下為y軸建立坐標(biāo)系，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用。求：
（1）帶電粒子的初速度大??；
（2）帶電粒子從粒子源MN射出到打在熒光屏上的最長(zhǎng)時(shí)間；
（3）從M點(diǎn)射出的粒子打在熒光屏上的位置坐標(biāo)；
（4）猜想帶電粒子打到熒光屏上形成圖像的形狀，并證明你的猜想。
3
R
2
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/9/29 1:0:1組卷：62引用：2難度：0.5
相似題
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1．如圖所示，在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)加速，并從y軸上的A點(diǎn)垂直y軸進(jìn)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(jìn)入第四象限，最后到達(dá)y軸上的Q點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）。已知電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)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(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，相鄰邊界間距均為L(zhǎng)=0.2m,一個(gè)質(zhì)量為m=10-11kg、電荷量為q=10-7C的帶正電的粒子從電場(chǎng)中緊靠邊界M的O點(diǎn)，以垂直電場(chǎng)方向向上、大小為v0=2×103m/s的初速度射入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子剛好不從磁場(chǎng)的邊界P射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力，求：
（1）粒子從O開(kāi)始第一次運(yùn)動(dòng)到邊界N時(shí)速度的大?。?br />（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?br />（3）粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。發(fā)布：2024/12/20 2:30:1組卷：179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(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y＜0的空間中存在方向垂直xOy平面（紙面）向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(diǎn)以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場(chǎng)；然后經(jīng)過(guò)x軸上的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2qm=13×10-2m,不計(jì)粒子重力。求：3d=23
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
（3）粒子從點(diǎn)P1到第一次經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O所用的時(shí)間t。發(fā)布：2024/12/15 17:30:1組卷：460引用：1難度：0.6
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