如图所示,空间有三个圆心角均略大于90°的扇形a、b、c围成的区域。a内为无场区,a与b之间存在辐射状电场,b与c之间有扇环形恒定的匀强磁场,方向垂直纸面向外。电子以初动能Ek0从圆a上P点沿PQ方向进入电场,电场可以反向,保证电子每次进入电场即被全程加速,已知a与b之间的电势差为U,b的半径为R,c的半径为3R,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力,取tan22.5°=0.4。
(1)电子被电场加速后进入磁场,又从磁场返回电场,其运动轨迹如图,图中θ=45°。求磁感应强度的大小;
(2)电子按(1)中的运动返回电场,又将从电场再次进入磁场,但最终要离开扇形区域,求电子在磁场中运动的总时间;
(3)如果a与b之间的电场不变,电子沿PQ方向进入磁场,要保证电子不与磁场边界c相碰,磁感应强度应满足什么条件。
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【答案】(1)磁感应强度的大小为;
(2)电子在磁场中运动的总时间为;
(3)要保证电子不与磁场边界c相碰,磁感应强度应满足B大于。
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2
m
(
e
U
+
E
k
0
)
2
e
R
(2)电子在磁场中运动的总时间为
π
R
2
m
2
(
e
U
+
E
k
0
)
(3)要保证电子不与磁场边界c相碰,磁感应强度应满足B大于
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m
(
e
U
+
E
k
0
)
e
R
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:133引用:1难度:0.6
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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
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