如图所示,某粒子分析器由区域Ⅰ、区域Ⅱ和检测器Q组成。两个区域以垂直z轴的平面P为界,其中区域Ⅰ内有沿着z轴正方向的匀强磁场和匀强电场,区域Ⅱ内只有沿着z轴正方向的匀强磁场,电场强度大小为E,两个区域内的磁感应强度大小均为B。当粒子撞击检测器Q时,检测器被撞击的位置会发光。检测器中心O′在轴上,在检测器所在平面上建立与xOy坐标系平行的坐标系x′O′y′。一质量为m、带电荷量为q的带正电粒子从A点沿x轴正方向以初速度v0射入,若区域Ⅰ内只存在匀强磁场,粒子轨迹圆的圆心恰好是O点,平面P到O点的距离L=2π2mEqB2,运动过程中粒子所受重力可以忽略不计。

(1)求A点的位置,用坐标(x,y)表示;
(2)若区域Ⅰ只有匀强电场E,当检测器Q置于平面P所在位置时,求检测器上发光点的位置,用坐标(x',y')表示;
(3)当检测器距O点的距离为d时,求检测器上发光点的位置,用坐标(x',y')表示。
2
π
2
m
E
q
B
2
【答案】(1)A点的位置为(0,);
(2)检测器上发光点的位置坐标为(,);
(3)检测器上发光点的位置为:当d≤L时,坐标为(sin,cos);当d>L时,坐标为[-sin,-cos].
m
v
0
q
B
(2)检测器上发光点的位置坐标为(
2
πm
v
0
q
B
m
v
0
q
B
(3)检测器上发光点的位置为:当d≤L时,坐标为(
m
v
0
q
B
2
dq
B
2
m
E
m
v
0
q
B
2
dq
B
2
m
E
m
v
0
q
B
(
dq
B
2
2
πm
E
)
m
v
0
q
B
(
dq
B
2
2
πm
E
)
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:370引用:1难度:0.1
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