如圖甲所示，水平放置的平行金屬板A、B間距為d=20cm,板長(zhǎng)L=6cm,左端有一粒子源均勻發(fā)射帶負(fù)電的粒子（單位長(zhǎng)度發(fā)射粒子數(shù)目相同），粒子間的相互作用不計(jì)，比荷為qm=1.2×106C/kg,忽略重力，粒子速度v0=4×103m/s,方向平行金屬板，AB間加如圖乙所示的方形波電壓，已知U0=1.0×102V，在金屬A、B右側(cè)空間有一吸收板，長(zhǎng)短方位可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，保證所有射出電場(chǎng)的粒子都能被收集板吸收且射到板上任意部位的粒子都會(huì)被吸收，設(shè)打到AB極板上的粒子也會(huì)被吸收，不考慮電容器的邊緣效應(yīng)，求：
（1）射出板的粒子占發(fā)射源發(fā)射粒子總數(shù)的百分比最小值η和收集板的最小長(zhǎng)度L1；
（2）在極板右側(cè)，加一垂直紙面向里的磁場(chǎng)B1=16T，保持收集板豎直，為使所有射出電場(chǎng)的粒子都能被收集板吸收，求收集板的最小長(zhǎng)度L2為多少？若磁場(chǎng)改為B2=596T結(jié)果又為多少？
（3）撤去收集板，在A(yíng)B極板右側(cè)加一圓形磁場(chǎng)區(qū)域，要使所有射出電場(chǎng)的粒子都能收集到一點(diǎn)，求該圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑和相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B（此問(wèn)保留兩位有效數(shù)字）。
q
m
=
1
.
2
×
1
0
6
1
6
5
96
【考點(diǎn)】帶電粒子由磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問(wèn)題；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問(wèn)題．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：222引用：2難度：0.2
相似題
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1．如圖所示，在y軸的右方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸的下方有一方向平行x軸向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過(guò)加速電壓為U的電場(chǎng)加速，并從y軸上的A點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限，而后從x軸上的P處以與x軸正方向夾角為60°的方向進(jìn)入第四象限，最后到達(dá)y軸上的Q點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）。已知電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，不考慮粒子受到的重力，則（ ?。?/h2>E=BqU6m發(fā)布：2024/12/20 7:0:1組卷：102引用：1難度：0.3 -
2．如圖所示，平行邊界M、N間有垂直邊界向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=103V/m,平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，相鄰邊界間距均為L(zhǎng)=0.2m,一個(gè)質(zhì)量為m=10-11kg、電荷量為q=10-7C的帶正電的粒子從電場(chǎng)中緊靠邊界M的O點(diǎn)，以垂直電場(chǎng)方向向上、大小為v0=2×103m/s的初速度射入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子剛好不從磁場(chǎng)的邊界P射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力，求：
（1）粒子從O開(kāi)始第一次運(yùn)動(dòng)到邊界N時(shí)速度的大??；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；
（3）粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。發(fā)布：2024/12/20 2:30:1組卷：176引用：4難度：0.5 -
3．如圖所示，在y＞0的空間中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y＜0的空間中存在方向垂直xOy平面（紙面）向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，比荷C/kg,自y軸上的P1點(diǎn)以速率v0=10m/s沿x軸正方向射入電場(chǎng)；然后經(jīng)過(guò)x軸上的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O返回第一象限。已知OP1=d=1m,OP2=2qm=13×10-2m,不計(jì)粒子重力。求：3d=23
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。?br />（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；
（3）粒子從點(diǎn)P1到第一次經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O所用的時(shí)間t。發(fā)布：2024/12/15 17:30:1組卷：458引用：1難度：0.6
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