18.如圖所示.粒子源S可以不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m.電荷量為+q的粒子.粒子從O1孔漂進(jìn)一個(gè)水平方向的加速電場(chǎng).再經(jīng)小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1.方向如圖.虛線PQ.MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng).磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2.有一塊折成直角的硬質(zhì)塑料板abc(不帶電.寬度很窄.厚度不計(jì))放置在PQ.MN之間.a.c兩點(diǎn)恰在分別位于PQ.MN上.ab=bc=L.α= 45°.現(xiàn)使粒子能沿圖中虛線O2O3進(jìn)入PQ.MN之間的區(qū)域. (1) 求加速電壓U1. (2)假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料板相碰后.速度大小不變.方向變化遵守光的反射定律.粒子在PQ.MN之間的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和路程分別是多少? 解:(1)粒子源發(fā)出的粒子.進(jìn)入加速電場(chǎng)被加速.速度為v0.根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得: 要使粒子能沿圖中虛線O2O3進(jìn)入PQ.MN之間的區(qū)域. 則粒子所受到向上的洛倫茲力與向下的電場(chǎng)力大小相等. 得到 將②式代入①式.得 (2)粒子從O3以速度v0進(jìn)入PQ.MN之間的區(qū)域.先做勻速直線運(yùn)動(dòng).打到ab板上.以大小為v0的速度垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng).粒子將以半徑R在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng).轉(zhuǎn)動(dòng)一周后打到ab板的下部.由于不計(jì)板的厚度.所以質(zhì)子從第一次打到ab板到第二次打到ab板后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間.即一個(gè)周期T. 由和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式.得 粒子在磁場(chǎng)中共碰到2塊板.做圓周運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間為 粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中.在v0方向的總位移s=2Lsin45°.時(shí)間為 則t=t1+t2= 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示,粒子源S可以不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(重力不計(jì)).粒子從O1孔漂進(jìn)一個(gè)水平向右的加速電場(chǎng)(初速不計(jì)),再經(jīng)小孔O2垂直射入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,方向如圖.邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)方體ABCDEFGH處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,方向與ADHE平面垂直,由A指向B.長(zhǎng)方體中HFC是一塊三角形的硬質(zhì)塑料板,如圖所示.
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(1)若要粒子源射出的粒子能沿O2O3直線運(yùn)動(dòng),并垂直于PQ邊射出電磁復(fù)合場(chǎng),加速電壓U應(yīng)多大?
(2)如果粒子從O3點(diǎn)射出電磁復(fù)合場(chǎng)后,再垂直ADHE平面并從該平面的正中心O點(diǎn)射入長(zhǎng)方體中,恰好在HFC三角形硬質(zhì)塑料板的CF邊與板相碰,假設(shè)粒子與板相碰后,速度大小不變,方向變化遵守光的反射定律,那么若要粒子與板發(fā)生第一次碰撞后就能沿BCGF平面水平射出長(zhǎng)方體,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2應(yīng)為多大?若要粒子與板發(fā)生第一次碰撞后不能從ABFE平面射出長(zhǎng)方體,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2至少應(yīng)多大?

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(17分) 如圖所示,粒子源S可以不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(重力不計(jì))。粒子從O1孔漂進(jìn)一個(gè)水平向右的加速電場(chǎng)(初速不計(jì)),再經(jīng)小孔O2垂直射入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,方向如圖。邊長(zhǎng)為L的長(zhǎng)方體ABCDEFGH處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,方向與ADHE平面垂直,由A指向B。長(zhǎng)方體中HFC是一塊三角形的硬質(zhì)塑料板,如圖所示。

   

(1)若要粒子源射出的粒子能沿O2O3直線運(yùn)動(dòng),并垂直于PQ邊射出電磁復(fù)合場(chǎng),加速電壓U應(yīng)多大?

(2)如果粒子從O3點(diǎn)射出電磁復(fù)合場(chǎng)后,再垂直ADHE平面并從該平面的正中心O點(diǎn)射入長(zhǎng)方體中,恰好在HFC三角形硬質(zhì)塑料板的CF邊與板相碰,假設(shè)粒子與板相碰后,速度大小不變,方向變化遵守光的反射定律,那么若要粒子與板發(fā)生第一次碰撞后就能沿BCGF平面水平射出長(zhǎng)方體,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2應(yīng)為多大?若要粒子與板發(fā)生第一次碰撞后不能從ABFE平面射出長(zhǎng)方體,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2至少應(yīng)多大?

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如圖所示,粒子源S可以不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(重力不計(jì)).粒子從O1孔漂進(jìn)(初速不計(jì))一個(gè)水平方向的加速電場(chǎng),再經(jīng)小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,方向如圖.虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2(圖中未畫(huà)出).有一塊折成直角的硬質(zhì)塑料板abc(不帶電,寬度很窄,厚度不計(jì))放置在PQ、MN之間(截面圖如圖),a、c兩點(diǎn)恰在分別位于PQ、MN上,ab=bc=L,α= 45°.現(xiàn)使粒子能沿圖中虛線O2O3進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域.

(1) 求加速電壓U1

(2)假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料板相碰后,速度大小不變,方向變化遵守光的反射定律.粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和路程分別是多少?

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如圖所示,粒子源S可以不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(重力不計(jì))。粒子從O1孔漂進(jìn)(初速不計(jì))一個(gè)水平方向的加速電場(chǎng),再經(jīng)小孔O2進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,方向如圖。虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2(圖中未畫(huà)出)。有一塊折成直角的硬質(zhì)塑料板abc(不帶電,寬度很窄,厚度不計(jì))放置在PQ、MN之間(截面圖如圖),a、c兩點(diǎn)恰在分別位于PQ、MN上,ab=bc=L,α= 45°,F(xiàn)使粒子能沿圖中虛線O2O3進(jìn)入PQMN之間的區(qū)域。

(1) 求加速電壓U1。

(2) 假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料板相碰后,速度大小不變,方向變化遵守光的反射定律。粒子在PQMN之間的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和路程分別是多少?

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如圖所示,粒子源S可以不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為、電荷量為的粒子(重力不計(jì)),粒子從孔漂進(jìn)(初速不計(jì))一個(gè)水平方向的加速電場(chǎng),再經(jīng)小孔進(jìn)入相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向如圖.虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(圖中未畫(huà)出).有一塊折成直角的硬質(zhì)塑料板abc(不帶電,寬度很窄,厚度不計(jì))放置在PQ、MN之間(截面圖如圖),兩點(diǎn)恰在分別位于PQ、MN上,,現(xiàn)使粒子能沿圖中虛線進(jìn)入PQ、MN之間的區(qū)域,求:

(1)求加速電壓;

(2)假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料板相碰后,速度大小不變,方向變化遵守光的反射定律,粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和路程分別是多少?

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