如圖所示,兩平行金屬板長(zhǎng)L1=10cm(厚度不計(jì))、間距d=8cm,上板接電源正極。在平行金屬板的左側(cè)的圓形邊界內(nèi)有垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,圓形邊界最高和最低兩點(diǎn)的切線恰好與平行板的兩板重合。距離平行板右端L2=5cm處有一豎直邊界線EF,EF的右側(cè)有足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=1.6T、方向垂直紙面向里。邊界線EF上放置一高為h=4cm的收集板AD,其下端D位于下極板的延長(zhǎng)線上,打到收集板上的粒子立即被吸收(不影響原有的電場(chǎng)和磁場(chǎng))。圓形磁場(chǎng)的最低點(diǎn)P有一粒子源,能沿紙面同時(shí)向磁場(chǎng)內(nèi)每個(gè)方向均勻發(fā)射比荷qm=2.5×106C/kg、速率v=1×105m/s的帶正電的粒子(忽略粒子間的相互作用及重力)。其中沿豎直方向PO的粒子剛好從平行板的正中間沿水平方向進(jìn)入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)(忽略邊緣效應(yīng)),出電場(chǎng)后又恰好打到收集板的下端D點(diǎn)。求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的方向和大??;
(2)兩板所加電壓U;
(3)打在收集板上的粒子數(shù)與總粒子數(shù)的比值n(可用反三角函數(shù)表示)。
q
m
【考點(diǎn)】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)合解決問題;從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題;動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:84引用:2難度:0.4
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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 -
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
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>d2發(fā)布:2024/12/20 0:30:1組卷:365引用:6難度:0.2 -
3.一根通電直導(dǎo)線水平放置,通過直導(dǎo)線的恒定電流方向如圖所示,現(xiàn)有一電子從直導(dǎo)線下方以水平向右的初速度v開始運(yùn)動(dòng),不考慮電子重力,關(guān)于接下來電子的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/19 22:0:1組卷:42引用:2難度:0.5
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