如圖所示為一種粒子約束裝置，橫截面abcd是邊長為L的正方形，將裝置分成左右兩部分。左側(cè)是寬度為L2的勻強(qiáng)電場區(qū)域，電場方向豎直向下；右側(cè)是長為x（x未知）的長方體勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向水平向右，長方體右側(cè)面efgh內(nèi)有一個(gè)光屏。粒子源射出一個(gè)電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子，以速度v0從pq中點(diǎn)水平射入勻強(qiáng)電場區(qū)域，恰好從圖中abcd面的中心O點(diǎn)進(jìn)入長方體區(qū)域，粒子在右側(cè)磁場內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中，到達(dá)光屏之前恰好未離開長方體區(qū)域，粒子重力不計(jì)。
（1）求粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度大小v和左側(cè)區(qū)域中的電場強(qiáng)度大小E；
（2）若粒子打在光屏上Q點(diǎn)時(shí)的速度恰好和經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速度相同，求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B和OQ兩點(diǎn)間距離x；
（3）若將光屏移至和點(diǎn)距離x′=17πL16，求粒子打到光屏上的位置到O點(diǎn)的距離l。
L
2
x
′
=
17
π
L
16
【考點(diǎn)】帶電粒子由磁場進(jìn)入電場中的運(yùn)動(dòng)．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/7/11 8:0:9組卷：141引用：4難度：0.4
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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，在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場。現(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(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)（圖中未畫出）。已知電場的電場強(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，勻強(qiáng)電場的電場強(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，相鄰邊界間距均為L=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中緊靠邊界M的O點(diǎn)，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(jìn)入磁場，粒子剛好不從磁場的邊界P射出磁場。不計(jì)粒子的重力，求：
（1）粒子從O開始第一次運(yùn)動(dòng)到邊界N時(shí)速度的大??；
（2）勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；
（3）粒子第一次在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(fù)方向的勻強(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)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(diǎn)進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)過坐標(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）電場強(qiáng)度E的大??；
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?br />（3）粒子從點(diǎn)P1到第一次經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O所用的時(shí)間t。發(fā)布：2024/12/15 17:30:1組卷：459引用：1難度：0.6
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