某型号带电粒子的约束装置如图所示。分界面P、M、N、Q将某一区域分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分，P、M、N、Q所在平面相互平行，以O点为坐标原点，水平直线为x轴，规定向右为正方向，x轴与界面P、M、N、Q的交点分别为O、O1、O2、O3，以平行于P水平向里为z轴正方向，竖直向上为y轴正方向，建立空间直角坐标系Oxyz。区域Ⅰ内充满沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E=5×103N/C：区域Ⅱ内充满沿y轴负方向的匀强磁场，磁感应强度B1=2×10-2T，区域Ⅲ内充满沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度B2=275T。一比荷qm=5×107C/kg的带正电粒子，在Oxy平面内，从O点以速度v0进入电场，速度大小v0=4×105m/s,速度方向与x轴正方向夹角θ=60°，粒子经过界面M上的A点平行于x轴方向进入MN间的磁场，不计粒子重力。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）
（1）求A点的坐标；
（2）若粒子不能进入N、Q间的磁场，求MN间的最小距离dmin；
（3）若MN间的距离d=0.16m,NQ间的距离l=27π100m,粒子经过界面上的F点（图中未画出），求F点到O3的距离。
B
1
=
2
×
1
0
-
2
B
2
=
2
75
q
m
=
5
×
1
0
7
v
0
=
4
×
1
0
5
l
=
27
π
100
【答案】（1）A点的坐标为；
（2）若粒子不能进入N、Q间的磁场，则MN间的最小距离为0.2m；
（3）F点到O3的距离为0.08m。
（
0
.
16
3
m
，
0
.
24
m
，
0
）
（2）若粒子不能进入N、Q间的磁场，则MN间的最小距离为0.2m；
（3）F点到O3的距离为0.08m。
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/6/27 10:35:59组卷：43引用：1难度：0.3
相似题
-
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（ ）发布：2025/1/3 0:30:3组卷：302引用：1难度：0.5 -
3．如图1所示，在xOy坐标系中，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l,紧靠极板的右边缘的有界匀强磁场区域由ΔAB0和矩形0BCD构成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁场方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y轴上。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右接连发射质量为m,电荷量为+q、速度相同的带电粒子，现在0～3t0时间内两板间加上如图2所示的电压，已知t=0时刻进入两板间的粒子，在t0时刻射入磁场时，恰好不会从磁场边界射出磁场区域且圆心在x轴上，上述l、m、q、t0为已知量，U0=
，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：87引用：2难度：0.7
