如图所示,平面直角坐标系第二象限充满沿y轴负方向的匀强电场,在y轴右侧以C(3R,0)点为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场。现将带电量大小为q,质量为m的粒子,从第二象限的S点(-3R,32R)以速度v0沿x轴正方向射入匀强电场,经电场偏转后第一次经过y轴的坐标为(0,R),粒子在磁场中的运动轨迹关于x轴对称。带电粒子重力不计,求:
(1)带电粒子的电性和匀强电场E的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)粒子从电场中S点出发到第二次到达y轴所用的时间。
3
3
3
2
【答案】(1)带电粒子带正电,匀强电场E的大小为;
(2)磁感应强度B的大小为;
(3)粒子从电场中S点出发到第二次到达y轴所用的时间为。
m
v
2
0
3
q
R
(2)磁感应强度B的大小为
2
m
v
0
q
R
(3)粒子从电场中S点出发到第二次到达y轴所用的时间为
(
2
3
+
π
3
)
R
v
0
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:494引用:3难度:0.6
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1.如图所示,水平虚线边界的上方和正方形abcd区域内存在着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,O点在虚线上,正方形abcd的边长为L,ad与水平虚线边界重合,Oa间的距离为
L。一束质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子从O点竖直向上垂直射入磁场,这些粒子具有不同的速率。在磁场中运动时间为3的粒子从N点(未标出)飞出磁场。现将入射位置从O点向右缓慢移动,在移动到M点之前(M点未标出),仍会有粒子从N点飞出正方形磁场区域。下列说法正确的是(不计粒子重力和粒子间的相互作用,不考虑粒子再次进入磁场的运动情形)( )4πm3qB发布:2024/12/18 23:0:1组卷:63引用:2难度:0.7 -
2.利用电场与磁场控制带电粒子的运动,在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用.如图所示,一粒子源不断释放质量为m,带电量为+q的带电粒子,其初速度为v0,经过可调的加速电压
加速后,以一定速度垂直平面MNN1M1射入棱长为2L的正方体区域MNPQ-M1N1P1Q1.可调整粒子源及加速电场位置,使带电粒子在长方形MHIJ区域(MH=U(0≤U≤3mv202q),MJ=L)内入射,不计粒子重力及其相互作用。(说明:本题中为了计算方便,取cos36°=0.8,sin36°=0.6)3L2
(1)若仅在正方体区域中加上沿x轴正方向的匀强电场,要让所有粒子都到达平面NPP1N1,求所加匀强电场电场强度的最小值E0;
(2)若仅在正方体区域中加上沿x轴正方向的匀强磁场,要让所有粒子都到达平面M1N1P1Q1(含边界),求所加匀强磁场的磁感应强度的大小满足的条件;
(3)同时加上沿x轴正方向的电场和磁场,且加速电压为零时,从M点射入的粒子恰好打在底面M1N1P1Q1的中心,求所加的B、E的大小;
(4)同时加上沿x轴正方向的电场和磁场,且电场强度为,磁场的磁感应强度为E1=4mv20π2qL,画出在平面NPP1N1上有粒子打到的区域的边界,并求出面积。B1=mv0qL发布:2024/12/30 1:30:2组卷:107引用:2难度:0.5 -
3.如图所示,在一平面正方形MNPQ区域内有一匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从Q点沿着与边QP夹角为30°的方向垂直进入磁场,从QP边界射出.已知QP边长为a,不计粒子的重力,下列说法正确的是( )
发布:2024/12/29 17:0:1组卷:246引用:9难度:0.7