如圖甲所示,水平放置的平行金屬板A、B間距為d=20cm,板長L=6cm,左端有一粒子源均勻發(fā)射帶負電的粒子(單位長度發(fā)射粒子數(shù)目相同),粒子間的相互作用不計,比荷為qm=1.2×106C/kg,忽略重力,粒子速度v0=4×103m/s,方向平行金屬板,AB間加如圖乙所示的方形波電壓,已知U0=1.0×102V,在金屬A、B右側空間有一吸收板,長短方位可根據(jù)需要調(diào)節(jié),保證所有射出電場的粒子都能被收集板吸收且射到板上任意部位的粒子都會被吸收,設打到AB極板上的粒子也會被吸收,不考慮電容器的邊緣效應,求:
(1)射出板的粒子占發(fā)射源發(fā)射粒子總數(shù)的百分比最小值η和收集板的最小長度L1;
(2)在極板右側,加一垂直紙面向里的磁場B1=16T,保持收集板豎直,為使所有射出電場的粒子都能被收集板吸收,求收集板的最小長度L2為多少?若磁場改為B2=596T結果又為多少?
(3)撤去收集板,在AB極板右側加一圓形磁場區(qū)域,要使所有射出電場的粒子都能收集到一點,求該圓形磁場區(qū)域的最小半徑和相應的磁感應強度B(此問保留兩位有效數(shù)字)。
q
m
=
1
.
2
×
1
0
6
1
6
5
96
【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:222引用:2難度:0.2
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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。現(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?。?br />(2)勻強磁場磁感應強度的大?。?br />(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:177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的大小;
(2)磁感應強度B的大?。?br />(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:459引用:1難度:0.6
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