離子源、加速器、速度選擇器、質(zhì)譜儀是粒子探測中常用的四種儀器。如圖甲所示的裝置中，離子源M能產(chǎn)生初速度可視為零的兩種正離子，經(jīng)同一勻強(qiáng)電場加速后從S點(diǎn)垂直射入一有界勻強(qiáng)磁場中，該磁場上下兩部分的寬度均為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。兩離子從界面I1分別射出，出射點(diǎn)與入射點(diǎn)間的水平距離分別為x1和x2。
（1）測得x1：x2=1：2，求這兩種離子在磁場中運(yùn)動時間t1和t2的比值；
（2）通常情況下，離子源M產(chǎn)生的離子初速度是多值且不可忽略的，科學(xué)家們?yōu)榉奖阊芯吭谘b置的虛線方框位置又加入一個速度選擇器，請你描繪出乙圖速度選擇器模型中的電場和磁場。在速度選擇器中我們定義A=EB（E、B為電場和磁場的場強(qiáng)），且A的大小是連續(xù)可調(diào)的。若某次探測科學(xué)家增強(qiáng)了加速電場，把A調(diào)到一個恰當(dāng)?shù)闹岛?，在I2界面第一次觀察到有離子射出，但只要微微調(diào)小A的值，兩種離子便恢復(fù)從界面I1射出，求：在這種狀態(tài)下，當(dāng)兩離子分別從I1、I2界面射出時，兩個出射點(diǎn)間的水平距離；
（3）繼續(xù)增強(qiáng)加速電場，把A另調(diào)到某一個數(shù)值后，恰能觀察到兩種離子都從I2界面射出，但只要微微調(diào)小A的值，一種離子便恢復(fù)從界面I1射出，求：在這種狀態(tài)下，當(dāng)兩離子都從I2界面射出時，兩種離子在磁場中運(yùn)動時間t3和t4的比值。
E
B
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：124引用：1難度：0.2
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1．如圖，半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對準(zhǔn)圓心O射入磁場，從b點(diǎn)折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場的速度大小為（ ）發(fā)布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
2．如圖所示，三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強(qiáng)磁場，AB邊長為L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點(diǎn)?，F(xiàn)在DB段上向磁場內(nèi)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(diǎn)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 -
3．如圖1所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)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(qiáng)磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)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(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現(xiàn)在0～3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時刻進(jìn)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(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度；
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場區(qū)域的面積；
（3）t=t0時刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的時間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：80引用：2難度：0.7
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