如圖所示，直線邊界上方有垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、帶電量為q（q＞0）的粒子1在紙面內(nèi)以速度v0、與邊界的夾角α=30°從O點(diǎn)射入磁場(chǎng).另一質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子2在紙面內(nèi)以速度3v0、與邊界的夾角β=60°也從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，已知粒子1和2同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用，求：
（1）粒子1在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，離磁場(chǎng)邊界的最遠(yuǎn)距離；
（2）兩個(gè)粒子在磁場(chǎng)邊界上的穿出點(diǎn)之間的距離；
（3）假設(shè)兩粒子先后從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，剛好在磁場(chǎng)中某一點(diǎn)相遇，則粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間差是多少？
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【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)．
【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：37引用：1難度：0.4
相似題
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1．如圖所示，電子經(jīng)電壓U加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)半個(gè)圓周后打在P點(diǎn)，通過(guò)調(diào)節(jié)電壓U可以控制P點(diǎn)的位置，設(shè)OP=x,能夠正確反映U與x關(guān)系的圖象是（ ?。?br/>
發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：125引用：3難度：0.9 -
2．芯片制造過(guò)程有極其復(fù)雜的工藝，其中離子注入是一道重要的工序，該工作原理如圖所示：離子經(jīng)加速后沿水平方向進(jìn)入速度選擇器，離子在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后通過(guò)磁分析器，選擇出特定比荷的離子，經(jīng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)后注入到水平面內(nèi)的晶圓（硅片）處。速度選擇器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向豎直向上；磁分析器截面是內(nèi)外半徑分別為R1和R2的四分之一圓環(huán)，其兩端中心位置M和N處各有一個(gè)小孔，磁分析器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外；偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中電場(chǎng)和磁場(chǎng)的分布區(qū)域是同一棱長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方體，底面與晶圓所在的水平面重合，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為E，它們的方向均垂直紙面向外；從磁分析器N處小孔射出的離子自偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)上表面的中心射入，當(dāng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)不加電場(chǎng)及磁場(chǎng)時(shí)，離子恰好豎直注入到晶圓上的O點(diǎn)。以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中B的方向?yàn)閤軸正方向，水平向左為y軸正方向，建立平面直角坐標(biāo)系。整個(gè)系統(tǒng)置于真空中，不計(jì)離子重力，打到晶圓上的離子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的角度都很小，而當(dāng)α很小時(shí)，有以下近似計(jì)算：sinα≈α，
。求：1-cosα≈α22
（1）離子的電性及通過(guò)速度選擇器后的速度大?。?br />（2）從磁分析器出來(lái)的離子的比荷；
（3）偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)同時(shí)加上電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，離子注入晶圓的位置坐標(biāo)。
發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：61引用：4難度：0.6 -
3．如圖所示，M和N為平行金屬板，質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子從M由靜止開(kāi)始被兩板間的電場(chǎng)加速后，從N上的小孔穿出，以速度v由C點(diǎn)射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)D點(diǎn)穿出磁場(chǎng)，CD為圓形區(qū)域的直徑。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外，粒子速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，重力忽略不計(jì)。
（1）判斷粒子的電性，并求M、N間的電壓U；
（2）求粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；
（3）若粒子的軌道半徑與磁場(chǎng)區(qū)域的直徑相等，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。發(fā)布：2024/12/29 21:0:1組卷：1315引用：5難度：0.5
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