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l2(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。
l
2
【答案】(1)感光纸左端的位置坐标M,纸上感光带的长度为;
(2)现将长为(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。
(
-
mv
q
B
0
,-
mv
q
B
0
)
2
mv
q
B
0
(2)现将长为
l
2
(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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,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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