題目列表(包括答案和解析)
某同學設想用帶電粒子的運動軌跡做出“0”、“8”字樣,首先,如圖甲所示,在真空空間的豎直平面內建立xoy坐標系,在y1=0.1m和y2= -0.1m處有兩個與x軸平行的水平界面PQ和MN把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域,在三個區(qū)域中分別存在勻強磁場B1、B2、B3,其大小滿足B2=2B1=2B3=0.02T,方向如圖甲所示。在Ⅱ區(qū)域中的y軸左右兩側還分別存在勻強電場E1、E2(圖中未畫出),忽略所有電、磁場的邊緣效應. ABCD是以坐標原點O為中心對稱的正方形,其邊長L=0.2m,F(xiàn)在界面PQ上的A處沿y軸正方向發(fā)射一比荷q/m=108c/kg的帶正電荷的粒子(重力不計),粒子恰能沿圖中實線途經(jīng)B、C、D三點后回到A點并做周期性運動,軌跡構成一個“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均做直線運動.
(1)求E1、E2場的大小和方向
(2)若去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強電場和磁場,其他條件不變,仍在處以相同的速度發(fā)射相同的粒子,請在Ⅱ和Ⅲ區(qū)域內重新設計適當?shù)膭驈婋妶龌騽驈姶艌,使粒子運動的軌跡成為上、下對稱的“8”字,且粒子運動的周期跟甲圖中相同,請通過必要的計算和分析,求出你所設計的“場”的大小、方向和區(qū)域,并在乙圖中描繪出帶電粒子的運動軌跡和你所設計的“場”(上面半圓軌跡己在圖中畫出)
某同學設想用帶電粒子的運動軌跡做出“0”、“8”字樣,首先,如圖甲所示,在真空空間的豎直平面內建立xoy坐標系,在y1=0.1m和y2= -0.1m處有兩個與x軸平行的水平界面PQ和MN把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域,在三個區(qū)域中分別存在勻強磁場B1、B2、B3,其大小滿足B2=2B1=2B3=0.02T,方向如圖甲所示。在Ⅱ區(qū)域中的y軸左右兩側還分別存在勻強電場E1、E2(圖中未畫出),忽略所有電、磁場的邊緣效應. ABCD是以坐標原點O為中心對稱的正方形,其邊長L=0.2m,F(xiàn)在界面PQ上的A處沿y軸正方向發(fā)射一比荷q/m=108c/kg的帶正電荷的粒子(重力不計),粒子恰能沿圖中實線途經(jīng)B、C、D三點后回到A點并做周期性運動,軌跡構成一個“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均做直線運動.
(1)求E1、E2場的大小和方向
(2)若去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強電場和磁場,其他條件不變,仍在處以相同的速度發(fā)射相同的粒子,請在Ⅱ和Ⅲ區(qū)域內重新設計適當?shù)膭驈婋妶龌騽驈姶艌觯沽W舆\動的軌跡成為上、下對稱的“8”字,且粒子運動的周期跟甲圖中相同,請通過必要的計算和分析,求出你所設計的“場”的大小、方向和區(qū)域,并在乙圖中描繪出帶電粒子的運動軌跡和你所設計的“場”(上面半圓軌跡己在圖中畫出)
如圖所示,一帶電粒子從
y軸上的a點以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域,射入的速度為v0.帶電粒子的質量為m,帶負電,電荷量為q.為了使帶電粒子通過x軸上的b點,可在第一象限的某區(qū)域加一個沿y軸正方向的勻強電場,電場強度為E,電場區(qū)域沿y軸方向無限長,沿x方向的寬度為s.已知Oa=L,不計帶電粒子的重力.(1)若b點在電場內,要使粒子過b點,求該電場的左邊界與b點的距離;
(2)若b點在電場外,在第一象限緊挨電場右側加一個垂直于xOy平面的磁感應強度為B的勻強磁場,該磁場足夠大,使得粒子也能過b點且速度方向沿x軸正方向,求該電場的左邊界與b點的距離.
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