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如图所示,真空中有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B0。原点O处有一粒子源,粒子源能向Ⅰ、Ⅱ象限内(包括坐标轴)沿坐标平面均匀地向各个方向射出速度为v的带负电粒子,粒子的质量为m、带电荷量大小为q。在适当位置有一片感光纸平行x轴放置,沿+y方向射出的带电粒子恰好打在感光纸左端,沿-x方向射出的带电粒子恰好垂直打在感光纸上,感光纸右端足够长,不计带电粒子重力及粒子间相互作用力。求:
(1)求感光纸左端的位置坐标M及纸上感光带的长度l,感光面面向粒子打到的方向;
(2)现将长为
l
2
(l为上一问的计算值)的感光纸置于y轴负半轴上,其一端恰好处在原点O,感光面面向x轴负方向,则感光纸的感光面接收到的带电粒子从粒子源射出时速度的方向与x轴成多大角度?
(3)现撤去感光纸,并在适当的空间再加一匀强磁场B,能使所有带电粒子均沿x轴正方向通过y轴,求所加磁场的磁感应强度B和B区域的最小面积S。

【答案】(1)感光纸左端的位置坐标M
-
mv
q
B
0
,-
mv
q
B
0
,纸上感光带的长度为
2
mv
q
B
0

(2)现将长为
l
2
(l为上一问的计算值)的感光纸置于y轴负半轴上,其一端恰好处在原点O,感光面面向x轴负方向,则感光纸的感光面接收到的带电粒子从粒子源射出时速度的方向与x轴的角度为0~120°;
(3)现撤去感光纸,并在适当的空间再加一匀强磁场B,能使所有带电粒子均沿x轴正方向通过y轴,所加磁场的磁感应强度为B0,B区域的最小面积为
π
m
2
v
2
2
q
2
B
2
0
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:39引用:1难度:0.3
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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:89引用:2难度:0.7
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    发布:2025/1/3 0:30:3组卷:303引用:1难度:0.5
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