某粒子收集器如圖所示，左側(cè)容器P中存在11H、21H、31H三種原子核，中心開有小孔正對O點；區(qū)域OO'C'C存在水平向右的勻強電場，電場區(qū)域?qū)挾葹椋粎^(qū)域CC'D'D存在垂直紙面向外的勻強磁場（包含邊界），磁感應(yīng)強度大小為B，電場區(qū)域?qū)挾葹閐,磁場區(qū)域?qū)挾纫矠閐,兩區(qū)域長度都為3d；電場與磁場交界處存在一薄隔離層。容器P中原子核不斷地從小孔飄入電場，粒子每次穿透薄隔離層后，動能相對穿透前損失20%，但粒子帶電量不變，速度方向不變。磁場區(qū)域下方C'D'處平放著粒子收集板，粒子打到C'D'即被收集。已知11H原子核的質(zhì)量為m,電量為e。不計各原子核重力及相互間影響。
（1）若電場強度大小為E0=5edB232m，求11H原子核第一次在磁場中運動的軌跡半徑R1。
（2）為保證所有原子核都能被收集板收集，求勻強電場中的電場強度E的范圍。
（3）若21H原子核最終能夠垂直打到收集板上距C'點超過d4的區(qū)域內(nèi)，求21H在磁場中可能的運動時間t。
1
1
2
1
3
1
1
1
5
ed
B
2
32
m
1
1
2
1
d
4
2
1
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：34引用：1難度：0.2
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1．如圖所示，在y軸的右方有一磁感應(yīng)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(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(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，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(yīng)強度的大??；
（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：178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(zhì)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(zhuǎn)后，經(jīng)過坐標(biāo)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的大小；
（2）磁感應(yīng)強度B的大??；
（3）粒子從點P1到第一次經(jīng)過坐標(biāo)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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