如图甲所示,MN是电场和磁场的边界,PQ是一个绝缘挡板,MN和PQ之间的距离L=20cm。MN和PQ之间存在竖直方向周期性变化的电场,电场按如图乙所示规律变化,t=0时刻电场方向向上。MN左侧存在足够大的垂直纸面向里的匀强磁场,在t=0时刻一带负电的粒子以初速度v0=10m/s从A点沿AC方向垂直进入电场,C点位于边界MN上,粒子从MN上的D点(图中未画出)进入磁场,CD两点间的距离h=10cm,粒子通过磁场后恰好经过C点第一次返回电场。电场变化的半周期大于粒子每次穿过电场运动的时间,粒子重力不计,粒子与挡板碰撞时能量、电荷量均无损失,碰撞的时间忽略不计,取π=3。求:

(1)带电粒子的比荷qm;
(2)磁场的磁感应强度B和粒子从A点到C点的运动时间t;
(3)若粒子每次都能够垂直打在挡板PQ上,且恰好能打在A点下方的F点,则电场变化的周期是多少?A、F间的距离H应满足什么条件?
q
m
【答案】(1)带电粒子的比荷为125C/kg;
(2)磁场的磁感应强度为1.6T,粒子从A点到C点的运动时间为4.25×10-2s;
(3)若粒子每次都能够垂直打在挡板PQ上,且恰好能打在A点下方的F点,则电场变化的周期是6.25×10-2s,A、F间的距离H应满足H=0.1n (m)其中n=1、2、3…。
(2)磁场的磁感应强度为1.6T,粒子从A点到C点的运动时间为4.25×10-2s;
(3)若粒子每次都能够垂直打在挡板PQ上,且恰好能打在A点下方的F点,则电场变化的周期是6.25×10-2s,A、F间的距离H应满足H=0.1n (m)其中n=1、2、3…。
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:40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
(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;
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