如图所示,xOy竖直平面坐标系中,x轴上方有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B0=310T。离子源从O处射出速度大小均为v0=2.0×107m/s,速度方向在纸面内,发散角为2θ=60°且关于y轴对称的正离子,离子经磁场偏转后在x轴上C、D两点间射出.MN为放置在x轴下方长L=1.6m的荧光屏,y轴垂直平分MN,屏到x轴的距离d=335m。已知离子的比荷qm=13×109C/kg,不计离子间相互作用及重力的影响,离子到达荧光屏即被吸收.求:
(1)从O同时射入磁场的离子到达x轴的最长时间间隔Δt;
(2)离子第一次在磁场中运动时可能到达区域的面积S;
(3)为使第一次经过x轴上方磁场并从C点飞出的离子不能打到屏上,在屏与x轴间区域加一垂直纸面的匀强磁场,该磁场磁感应强度B满足的条件.
B
0
=
3
10
T
3
3
5
q
m
=
1
3
×
1
0
9
C
/
kg
【答案】(1)从O同时射入磁场的离子到达x轴的最长时间间隔Δt为;
(2)离子第一次在磁场中运动时可能到达区域的面积S是;
(3)为使第一次经过x轴上方磁场并从C点飞出的离子不能打到屏上,在屏与x轴间区域加一垂直纸面的匀强磁场,该磁场磁感应强度B满足的条件是:当磁场方向垂直纸面向里时,满足题意;当磁场方向垂直纸面向里时,满足题意。
2
3
π
3
×
1
0
-
8
s
(2)离子第一次在磁场中运动时可能到达区域的面积S是
6
π
+
3
3
100
m
2
(3)为使第一次经过x轴上方磁场并从C点飞出的离子不能打到屏上,在屏与x轴间区域加一垂直纸面的匀强磁场,该磁场磁感应强度B满足的条件是:当磁场方向垂直纸面向里时,
B
>
3
20
T
B
>
3
20
T
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:105引用:1难度:0.3
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1.如图,半径为d的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场垂直圆所在的平面。一带电量为q、质量为m的带电粒子从圆周上a点对准圆心O射入磁场,从b点折射出来,若α=60°,则带电粒子射入磁场的速度大小为( )
发布:2025/1/6 0:30:5组卷:272引用:2难度:0.6 -
2.如图所示,三角形ABC内有垂直于三角形平面向外的匀强磁场,AB边长为L,∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB边的中点。现在DB段上向磁场内射入速度大小相同、方向平行于BC的同种粒子(不考虑粒子间的相互作用和粒子重力),若从D点射入的粒子恰好能垂直AC边射出磁场,则AC边上有粒子射出的区域长度为( )
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,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:ml2qt02
(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:89引用:2难度:0.7