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菁優(yōu)網(wǎng)“太空粒子探測(cè)器”是由加速度裝置、偏轉(zhuǎn)裝置和收集裝置三部分組成的,其原理可簡(jiǎn)化如下:如圖所示,輻射狀的加速電場(chǎng)區(qū)域邊界為兩個(gè)同心圓,圓心為O,外圓的半徑R1=2m,電勢(shì)φ1=50V,內(nèi)圓的半徑R2=1m,電勢(shì)φ2=0,內(nèi)圓內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=5.0×10-3T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),收集薄板MN與內(nèi)圓的一條直徑重合,收集薄板兩端M、N與內(nèi)圓間各存在狹縫,假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量m=1.0×10-10kg,電荷量q=4.0×10-4C的帶正電粒子,它們能均勻吸附到外圓面上,并被加速電場(chǎng)從靜止開(kāi)始加速,進(jìn)入磁場(chǎng)后,發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在收集薄板MN上并被吸收(收集薄板兩側(cè)均能吸收粒子),不考慮粒子相互間的碰撞和作用。
(1)求粒子剛到達(dá)內(nèi)圓時(shí)的速度大小;
(2)以收集薄板MN所在的直線為x軸建立如圖的平面直角坐標(biāo)系,分析外圓哪些位置的粒子將在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中做周期性運(yùn)動(dòng),指出該位置并求出這些粒子運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期內(nèi)在磁場(chǎng)中所用時(shí)間。

【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:110引用:3難度:0.5
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  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.如題圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一象限中有一半徑為R的扇形POQ無(wú)場(chǎng)區(qū)域,第一象限剩余區(qū)域(含PQ圓弧邊界)及第四象限均存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點(diǎn)沿y軸正方向以相同速度v(大小未知)射入磁場(chǎng),且所有粒子軌跡均交于Q點(diǎn)并被粒子收集盒(圖中未畫)吸收。不計(jì)粒子重力,則( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/20 13:0:2組卷:27引用:2難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.如圖所示,一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方
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    2
    處,能夠在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子??臻g存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),不考慮粒子間的相互作用和粒子重力,已知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小恰好為d,則( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/20 0:30:1組卷:365引用:6難度:0.2
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy的第1、4象限內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ,兩磁場(chǎng)以O(shè)P直線為界,OP直線與+x軸夾角為30°,其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從y軸上的N點(diǎn)沿平行于+x軸的方向射直入磁場(chǎng)Ⅰ;一段時(shí)間后,該粒子在OP邊界上某點(diǎn)以垂直于OP的方向射入磁場(chǎng)Ⅱ,最后粒子射出磁場(chǎng)。則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/24 0:0:3組卷:282引用:1難度:0.6
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