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如图所示,在空间直角坐标系O-xyz中,xOy平面水平,在z轴上点P(0,0,L)处有一点状的离子源,它向yOz平面内各个方向发射电荷量为+q,质量为m,速率都相同的粒子(不计重力)。当xOy平面以上区域只存在沿x轴负方向、磁感应强度为B的匀强磁场时,沿y轴负方向射出的粒子恰好经过Q(0,-L,0)点;当xOy平面以上区域只存在沿z轴负方向的匀强电场时,沿y轴负方向射出的粒子也恰好经过Q点。
(1)求粒子的发射速率;
(2)求匀强电场的场强大小;
(3)当仅加上述磁场时,求能到达y轴的粒子所用最长时间和最短时间的比值;
(4)若上述大小的匀强电场和匀强磁场同时存在,方向均沿z轴负方向,沿y轴负方向射出的粒子经过xOy平面上的M点(图中未标出),求直线OM与y轴的夹角大小。

【答案】(1)粒子的发射速率为
q
BL
m

(2)匀强电场的场强大小为
2
q
B
2
L
m

(3)当仅加上述磁场时,能到达y轴的粒子所用最长时间和最短时间的比值为9:2;
(4)直线OM与y轴的夹角大小为0.5rad。
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:58引用:1难度:0.3
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    m
    l
    2
    q
    t
    0
    2
    ,不考虑P、Q两板电压的变化对磁场的影响,也不考虑粒子的重力及粒子间的相互影响,求:
    (1)t=0时刻进入两板间的带电粒子射入磁场时的速度;
    (2)匀强磁场的磁感应强度的大小及磁场区域的面积;
    (3)t=t0时刻进入两板间的带电粒子在匀强磁场中运动的时间。

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    发布:2025/1/3 0:30:3组卷:303引用:1难度:0.5
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