如图所示,纸面内有直角坐标系xOy。磁感应强度大小B1=2×10-2T的匀强磁场垂直纸面向里,限定在圆心位于O′(-53cm,0)、半径R=53cm圆形区域内。直线PQ与y轴平行,间距d=53cm,垂直纸面向外的另一匀强磁场限定在y轴与直线PQ之间足够大的区域内。现有一比荷qm=5×105C/kg的带正电粒子,以速度v=1.5×103m/s沿x轴从磁场外射入圆形区域,粒子通过两个磁场区域后,运动方向平行于x轴指向x轴正方向射出磁场。不计粒子重力,求:
(1)粒子在圆形区域内做匀速圆周运动的轨道半径r;
(2)粒子通过圆形区域的时间;
(3)y轴与直线PQ之间的匀强磁场磁感应强度B2的大小。
O
′
(
-
5
3
cm
,
0
)
3
3
q
m
=
5
×
1
0
5
【答案】(1)粒子在圆形区域内做匀速圆周运动的轨道半径是0.15m;
(2)粒子通过圆形区域的时间是×10-4s;
(3)y轴与直线PQ之间的匀强磁场磁感应强度B2的大小是0.03T。
(2)粒子通过圆形区域的时间是
π
3
(3)y轴与直线PQ之间的匀强磁场磁感应强度B2的大小是0.03T。
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:20引用:1难度:0.5
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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:303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