如圖所示,直角坐標系中,邊長為L的正方形區(qū)域OPSQ,OP、OQ分別與x軸、y軸重合,正方形內的適當區(qū)域Ⅰ(圖中未畫出)中分布有勻強磁場。位于S處的粒子源,沿紙面向正方形區(qū)域內各個方向均勻發(fā)射速率為v0的帶負電粒子,粒子的質量為m、電荷量為-q。所有粒子均從S點進入磁場,離開區(qū)域Ⅰ磁場時速度方向均沿x軸正方向,其中沿y軸正方向射入磁場的粒子從O點射出磁場。y軸右側依次有勻強電場區(qū)域Ⅱ、無場區(qū)、勻強磁場區(qū)域Ⅲ,各區(qū)域沿y軸方向無限長,沿x軸方向的寬度分別為L、1.5L、2L。電場區(qū)域Ⅱ的左邊界在y軸上,電場方向沿y軸負方向;區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅲ內磁場的磁感應強度大小相等,方向均垂直紙面向里。區(qū)域Ⅲ左邊界上有長度為L的收集板CD,C端在x軸上。粒子打在收集板上即被吸收,并通過電流表導入大地。不計粒子的重力和相互作用,不考慮粒子對原有電場與磁場的影響。
(1)求磁場的磁感應強度大小B;
(2)求正方形OPSO內磁場分布的最小面積S;
(3)為使從O點進入電場的粒子,最終能打到收集板的右側,求電場強度大小E的范圍;
(4)電場強度大小E為(3)中的最大值,且從S處粒子源每秒射出粒子數(shù)為n,求穩(wěn)定后電流表的示數(shù)I。
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【解答】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:61引用:2難度:0.5
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1.如圖所示,在y軸的右方有一磁感應強度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強磁場,在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強電場?,F(xiàn)有一質量為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點垂直y軸進入第一象限,而后從x軸上的P處以與x軸正方向夾角為60°的方向進入第四象限,最后到達y軸上的Q點(圖中未畫出)。已知電場的電場強度大小
,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電場,勻強電場的電場強度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強磁場,相鄰邊界間距均為L=0.2m,一個質量為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,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)電場偏轉后,粒子進入磁場,粒子剛好不從磁場的邊界P射出磁場。不計粒子的重力,求:
(1)粒子從O開始第一次運動到邊界N時速度的大??;
(2)勻強磁場磁感應強度的大小;
(3)粒子第一次在磁場中運動的時間。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軸負方向的勻強電場,在y<0的空間中存在方向垂直xOy平面(紙面)向外的勻強磁場,一電荷量為q、質量為m的帶正電的粒子,比荷
C/kg,自y軸上的P1點以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場;然后經(jīng)過x軸上的P2點進入磁場,經(jīng)磁場偏轉后,經(jīng)過坐標原點O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2qm=13×10-2m,不計粒子重力。求:3d=23
(1)電場強度E的大??;
(2)磁感應強度B的大??;
(3)粒子從點P1到第一次經(jīng)過坐標原點O所用的時間t。發(fā)布:2024/12/15 17:30:1組卷:460引用:1難度:0.6
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