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現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng),真空中存在著如圖所示的多層緊密相鄰的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)與磁場(chǎng)的寬度均為d,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向水平向右;磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里。電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊界互相平行且與電場(chǎng)方向垂直。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在第1層電場(chǎng)左側(cè)邊界某處由靜止釋放,粒子始終在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),不計(jì)粒子重力及運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射。
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(1)求粒子在第2層磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度v2的大小與軌跡半徑r2;
(2)粒子從第n層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出時(shí),速度的方向與水平方向的夾角為θn,試求sinθn;
(3)若粒子恰好不能從第n層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出,試問在其他條件不變的情況下,也進(jìn)入第n層磁場(chǎng),但比荷較該粒子大的粒子能否穿出該層磁場(chǎng)右側(cè)邊界,請(qǐng)簡要推理說明之。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:2919引用:24難度:0.1
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  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.如圖所示,在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在xOy平面內(nèi),從原點(diǎn)O處與x軸正方向成角θ(0<θ<π),以速率v發(fā)射個(gè)帶正電的粒子(重力不計(jì)),則下列說法正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/15 13:30:1組卷:170引用:4難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.如圖甲所示,在真空中半徑r=3×10-2m的圓形區(qū)域內(nèi).有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T.方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一束帶正電的粒子電荷量q=1.6×10-19C,質(zhì)量m=1.6×10-27kg,以初速度v0=1.0×106m/s.從磁場(chǎng)邊界上直徑ab的a端沿各個(gè)方向射入磁場(chǎng)且初速度方向都垂直于磁場(chǎng)方向.不計(jì)粒子重力.計(jì)算時(shí)取sin=37°=0.6,cos37°=0.8.求:
    (1)當(dāng)粒子的速度方向與直徑ab的夾角α為多少時(shí).粒子剛好從磁場(chǎng)邊界b處飛出磁場(chǎng).該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?
    (2)若粒子射入磁場(chǎng)的速度改為v=3.0×105m/s,其他條件不變.試用曲線在圖乙中畫出該束粒子在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的區(qū)域.要求有簡要的文字說明.

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:12引用:0難度:0.9
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,經(jīng)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后,從O點(diǎn)垂直MN邊界進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,速度方向與磁場(chǎng)方向垂直,最后在MN邊界上的P點(diǎn).設(shè)帶電粒子初速度為零且不計(jì)重力:
    ①計(jì)算粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率;
    ②判斷該粒子帶正電還是負(fù)電;
    ③計(jì)算OP間的距離.

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:257引用:1難度:0.5
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