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如图甲所示,在xOy平面内有一离子源,该离子源能不间断的沿x轴正方向发射宽ab=0.4m、沿y方向均匀分布的带负电离子流,离子流速率v=104m/s,单位时间内发射个数为n0,离子流中心纵坐标y=-0.2m。离子流沿x方向射入一个半径为R=0.2m,中心O′位于y=-0.2m的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B1,方向垂直xOy平面。从离子源中心处射出的离子经磁场偏转后恰能从O点沿y正方向射出。x轴上方有垂直纸面向内的强度可调的匀强磁场B2,调节范围为
5
3
×10-7T≤B2≤6×10-7T,在x轴上离O点0.2m处放置有一长度L=0.4m的水平荧光板gh,若有离子打在荧光板上时,荧光板会发出荧光。Og间另有吸收板(图中未画出),离子打在荧光板和吸收板上均不反弹。已知离子的比荷
q
m
=
2
×
1
0
11
C/kg,不计离子的重力及离子间的相互作用,求:

(1)B1的大小和方向;
(2)若B2=B1,稳定后单位时间打到荧光板上的离子数(用n0表示);
(3)若将离子源的宽度变为ab=0.2
3
m,中心仍然与O′的y坐标相同(如图乙),离子沿y方向不再均匀分布,但聚焦到O点出射时离子流随角度均匀分布,求打到荧光板上的离子数占总数的比例δ与磁感应强度B2的函数关系(已知cosθ=A,可表示为θ=arccosA)。

【答案】(1)B1的大小是2.5×10-7T,方向垂直于纸面向外;
(2)若B2=B1,稳定后单位时间打到荧光板上的离子数是
3
2
n0
(3)打到荧光板上的离子数占总数的比例δ与磁感应强度B2的函数关系是
A、当
5
×
1
0
-
7
T
B
2
6
×
1
0
-
7
T
,所有离子都不能打到荧光板上δ=0
B、当
5
3
×
1
0
-
7
T
B
2
2
.
5
×
1
0
-
7
T
,所有离子都能打到荧光板上δ=100%
C、当
2
.
5
×
1
0
-
7
T
B
2
5
×
1
0
-
7
T
,δ=
3
arccos
2
×
1
0
6
B
π
×100%。
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:45引用:1难度:0.5
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    发布:2025/1/6 0:30:5组卷:272引用:2难度:0.6
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    发布:2025/1/3 0:30:3组卷:302引用:1难度:0.5
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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。

    发布:2024/12/30 0:0:1组卷:87引用:2难度:0.7
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