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如圖甲所示，豎直向下的勻強(qiáng)磁場存在于底面半徑為R的圓柱形空間內(nèi)，O和O'是圓柱形空間上下兩個圓面的圓心，其后側(cè)與O等高處有一個長度為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)，OP連線與MN垂直。線狀粒子源能沿平行PO方向發(fā)射某種質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶電粒子束，帶電粒子的速度大小均為v0。在圓柱形空間右側(cè)距離OO'為2R處豎直放置一個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O作AB邊的垂線，交點(diǎn)恰好為AB的中點(diǎn)。熒光屏的左側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，整個電場局限在離熒光屏距離為R的范圍內(nèi)，電場強(qiáng)度大小E。已知從P點(diǎn)射出的粒子經(jīng)圓形磁場偏轉(zhuǎn)后從F點(diǎn)（圓柱形空間與電場邊界相切處）射入電場，不計粒子重力和粒子間的相互作用。
（1）判斷帶電粒子的電性并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
（2）求從P點(diǎn)射出的帶電粒子在熒光屏上落點(diǎn)的位置距AB邊的距離；
（3）以AB邊的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿AB邊向里為x軸，垂直AB邊向下為y軸建立坐標(biāo)系，求從線狀粒子源中射出的所有粒子在熒光屏上落點(diǎn)位置滿足的坐標(biāo)方程，即x和y的關(guān)系式，并寫出x的范圍。
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【答案】見試題解答內(nèi)容
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：90引用：1難度：0.3
相似題

  • 1．如圖甲所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd位于豎直平面內(nèi)，ab邊水平。該區(qū)域內(nèi)有周期性變化的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，以平行ad向下為電場的正方向，垂直紙面向里為磁場的正方向，電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的圖像分別如圖乙和圖丙所示，圖中E0、B0、T均未知。質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電顆粒（可視為質(zhì)點(diǎn)）源源不斷地從ad邊中點(diǎn)O以某一恒定初速度沿水平方向射入電場，若t=0時刻射入電場的顆粒，經(jīng)
    T
    2
    時間后從c點(diǎn)離開電場，t=
    T
    2
    時刻射入電場的顆粒，在電磁場中做勻速圓周運(yùn)動，t=
    T
    8
    時刻射入電場的顆粒從dc邊射出電磁場時到c點(diǎn)的距離為
    7
    32
    L。顆粒重力不能忽略，不計顆粒之間的相互作用，重力加速度為g。求：
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    （1）顆粒射入電場時的初速度v0大?。?br />（2）B0的大小。

    發(fā)布：2024/10/17 0:0:1組卷：31引用：1難度：0.3

  • 菁優(yōu)網(wǎng)2．如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy,第二象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第三象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場。M、N兩個豎直平行金屬板之間的電壓為U，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子（不計粒子重力）從靠近N板的S點(diǎn)由靜止開始做加速運(yùn)動，從電場的右邊界y軸上的A點(diǎn)水平向左垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的C點(diǎn)與x軸負(fù)方向成θ=60°角進(jìn)入磁場，最后從y軸上的D點(diǎn)垂直于y軸射出磁場，求：
    （1）A、C兩點(diǎn)間的電勢差UAC和粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r；
    （2）粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)所用時間和從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)所用時間的比值。

    發(fā)布：2024/10/19 0:0:1組卷：67引用：2難度：0.6

  • 菁優(yōu)網(wǎng)3．“太空粒子探測器”是安裝在國際空間站上的一種探測宇宙射線的試驗(yàn)設(shè)備，由加速裝置、偏轉(zhuǎn)裝置和收集裝置三部分組成。其簡化原理圖如圖所示，兩個同心扇形圓弧面PQ、MN之間存在輻射狀的加速電場，方向由內(nèi)弧面指向外弧面，圓心為O，兩弧面間的電勢差為U，右側(cè)邊長為L的正方形邊界abcd內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其大小為B（可調(diào)節(jié)），O點(diǎn)為ad邊界的中點(diǎn)，PO、QO與ad邊界的夾角均為30°。假設(shè)太空中質(zhì)量為m、電荷量為e的帶負(fù)電粒子，均能均勻地吸附到外弧面PQ的右側(cè)面上，由靜止經(jīng)電場加速后穿過內(nèi)弧面均從O點(diǎn)進(jìn)入磁場，不計粒子重力、粒子間的作用力及碰撞，下列說法正確的是（　?。?/h2>

    發(fā)布：2024/10/26 23:0:1組卷：74引用：1難度：0.7
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