如圖所示,在空間建立正交坐標系Oxyz,空間中存在范圍足夠大,大小可調(diào)節(jié)的沿x軸正方向的勻強磁場和勻強電場。過x軸上C(2L,0,0)點有平行于yOz平面的無限大平面光屏。質(zhì)量為m。電荷量為q(q>0)的粒子從坐標原點O沿z軸正方向以初速度v0射入該空間中,不計粒子重力。
(1)若空間內(nèi)只存在如圖所示的電場,粒子打在光屏上的P點,CP=4L,求此電場的電場強度E0的大?。?br />(2)若空間內(nèi)只存在如圖所示的磁場,粒子經(jīng)過段時間到達坐標為(0,-L,L)的位置,求此磁場的磁感應強度B0的大小;
(3)若電場和磁場同時存在,已知磁場磁感應強度為B,粒子第一次回到x軸上并經(jīng)過A(L,0,0)點,求電場強度E的大?。?br />(4)若空間中電磁場與(3)相同,粒子在0點時的速度v0在xOz平面內(nèi)并與x軸正方向夾角為60°,且v0=qBLπm,求粒子打到光屏上時的位置坐標。
q
BL
πm
【答案】(1)若空間內(nèi)只存在如圖所示的電場,粒子打在光屏上的P點,CP=4L,此電場的電場強度E0的大小為;
(2)若空間內(nèi)只存在如圖所示的磁場,粒子經(jīng)過段時間到達坐標為(0,-L,L)的位置,此磁場的磁感應強度B0的大小為;
(3)若電場和磁場同時存在,已知磁場磁感應強度為B,粒子第一次回到x軸上并經(jīng)過A(L,0,0)點,電場強度E的大小為;
(4)若空間中電磁場與(3)相同,粒子在0點時的速度v0在xOz平面內(nèi)并與x軸正方向夾角為60°,且v0=,粒子打到光屏上時的位置坐標為(2L,0,0)。
m
v
2
0
4
q
L
(2)若空間內(nèi)只存在如圖所示的磁場,粒子經(jīng)過段時間到達坐標為(0,-L,L)的位置,此磁場的磁感應強度B0的大小為
m
v
0
q
L
(3)若電場和磁場同時存在,已知磁場磁感應強度為B,粒子第一次回到x軸上并經(jīng)過A(L,0,0)點,電場強度E的大小為
q
B
2
L
2
π
2
m
(4)若空間中電磁場與(3)相同,粒子在0點時的速度v0在xOz平面內(nèi)并與x軸正方向夾角為60°,且v0=
q
BL
πm
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:71引用:1難度:0.3
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1.如圖,半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應強度為B的勻強磁場,磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點對準圓心O射入磁場,從b點折射出來,若α=60°,則帶電粒子射入磁場的速度大小為( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/6 0:30:5組卷:272引用:2難度:0.6 -
2.如圖所示,三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強磁場,AB邊長為L,∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB邊的中點。現(xiàn)在DB段上向磁場內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子(不考慮粒子間的相互作用和粒子重力),若從D點射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場,則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/3 0:30:3組卷:303引用:1難度:0.5 -
3.如圖1所示,在xOy坐標系中,兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱,極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構成,其中∠OAB=60°,OD=OA.磁場方向垂直于xOy平面向里,D、A位于y軸上。位于極板左側的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子,現(xiàn)在0~3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓,已知t=0時刻進入兩板間的粒子,在t0時刻射入磁場時,恰好不會從磁場邊界射出磁場區(qū)域且圓心在x軸上,上述l、m、q、t0為已知量,U0=
,不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響,也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響,求:ml2qt02
(1)t=0時刻進入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度;
(2)勻強磁場的磁感應強度的大小及磁場區(qū)域的面積;
(3)t=t0時刻進入兩板間的帶電粒子在勻強磁場中運動的時間。發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:89引用:2難度:0.7