圖為某種離子加速器的設計方案。兩個半圓形金屬盒內存在相同的垂直于紙面向外的勻強磁場。其中MN和M′N′是間距為h的兩平行極板,其上分別有正對的兩個小孔O和O′,O′N′=ON=d,P為靶點,O′P=kd(k為大于1的整數)。極板間存在方向向上的勻強電場,兩極板間電壓為U.質量為m、帶電量為q的正離子從O點由靜止開始加速,經O′進入磁場區(qū)域。當離子打到極板上O′N′區(qū)域(含N′點)或外殼上時將會被吸收。兩虛線之間的區(qū)域無電場和磁場存在,離子可勻速穿過。忽略相對論效應和離子所受的重力。求:
(1)離子經過電場僅加速一次后能打到P點所需的磁感應強度大??;
(2)能使離子打到P點的磁感應強度的所有可能值;
(3)打到P點的能量最大的離子在磁場中運動的時間和在電場中運動的時間。
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:932引用:27難度:0.5
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1.如圖1所示,在xOy坐標系中,兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱,極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構成,其中∠OAB=60°,OD=OA.磁場方向垂直于xOy平面向里,D、A位于y軸上。位于極板左側的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子,現在0~3t0時間內兩板間加上如圖2所示的電壓,已知t=0時刻進入兩板間的粒子,在t0時刻射入磁場時,恰好不會從磁場邊界射出磁場區(qū)域且圓心在x軸上,上述l、m、q、t0為已知量,U0=
,不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響,也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響,求:ml2qt02
(1)t=0時刻進入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度;
(2)勻強磁場的磁感應強度的大小及磁場區(qū)域的面積;
(3)t=t0時刻進入兩板間的帶電粒子在勻強磁場中運動的時間。發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:80引用:2難度:0.7 -
2.如圖,半徑為d的圓形區(qū)域內有磁感應強度為B的勻強磁場,磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質量為m的帶電粒子從圓周上a點對準圓心O射入磁場,從b點折射出來,若α=60°,則帶電粒子射入磁場的速度大小為( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/6 0:30:5組卷:272引用:2難度:0.6 -
3.如圖所示,三角形ABC內有垂直于三角形平面向外的勻強磁場,AB邊長為L,∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB邊的中點?,F在DB段上向磁場內射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子(不考慮粒子間的相互作用和粒子重力),若從D點射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場,則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長度為( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/3 0:30:3組卷:301引用:1難度:0.5