用基本原理如图所示的装置做离子控制实验,其相关参数如下:
①空腔圆柱截面半径为R,壁厚可以忽略不计;
②工作区Ⅰ长度d=4R,内有沿y轴正向的匀强电场;
③工作区Ⅱ长度未知,内有沿z轴负向的匀强磁场。
现有一质量为m,电量为q的正离子从左侧截面的最低点A处,以初速度v0沿z轴正向进入Ⅰ区,经过两个区域分界面上的B点进入Ⅱ区,在以后的运动过程中恰好未碰到圆柱腔的内壁,最终从右侧截面上的C点飞出,B点和C点均为所在截面处竖直半径的中点(如图中所示),不计粒子重力,求:
(1)Ⅰ区中电场强度的大小E;
(2)Ⅱ区中磁感应强度大小B;
(3)Ⅱ区的长度L应为多大。
【答案】(1)Ⅰ区中电场强度的大小为;
(2)Ⅱ区中磁感应强度大小为;
(3)Ⅱ区的长度L应为nπR (n=1、2、3……)。
3
m
v
2
0
16
R
q
(2)Ⅱ区中磁感应强度大小为
2
m
v
0
q
R
(3)Ⅱ区的长度L应为nπR (n=1、2、3……)。
【解答】
【点评】
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发布:2024/7/13 8:0:9组卷:139引用:3难度:0.5