如圖所示，虛線FG、MN、CD為在同一平面內(nèi)的水平直線邊界，在MN、CD間有垂直邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)的大小E=1.5×105N/C，方向如圖，在FG、MN間有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.2T，已知電場(chǎng)和磁場(chǎng)沿邊界方向的長(zhǎng)度均足夠長(zhǎng)，電場(chǎng)在垂直邊界方向的寬度d1=0.20m,在CD邊界上某點(diǎn)O處有一放射源，沿紙面向電場(chǎng)中各個(gè)方向均勻地輻射出速率均為v0=1.0×106m/s的某種帶正電粒子，粒子質(zhì)量m=6.4×10-27kg,電荷量q=3.2×10-19C，粒子可以無(wú)阻礙地通過(guò)邊界MN進(jìn)入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力及相互作用．
（1）求粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
（2）要使所有粒子不從FG邊界射出，求磁場(chǎng)垂直邊界MN方向上的最小寬度d；
（3）若磁場(chǎng)垂直邊界MN方向上的寬度為0.2m,求邊界FG上有粒子射出的長(zhǎng)度范圍及粒子首次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間．
【答案】（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為0.2m．
（2）磁場(chǎng)垂直邊界MN方向上的最小寬度d為0.3m．
（3）邊界FG上有粒子射出的長(zhǎng)度范圍為0.43m、粒子首次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為3.14×10-7s．
（2）磁場(chǎng)垂直邊界MN方向上的最小寬度d為0.3m．
（3）邊界FG上有粒子射出的長(zhǎng)度范圍為0.43m、粒子首次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為3.14×10-7s．
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：217引用：3難度：0.2
相似題
-
1．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(duì)稱，極板長(zhǎng)度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場(chǎng)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(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子，在t0時(shí)刻射入磁場(chǎng)時(shí)，恰好不會(huì)從磁場(chǎng)邊界射出磁場(chǎng)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(duì)磁場(chǎng)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(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度；
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場(chǎng)區(qū)域的面積；
（3）t=t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：89引用：2難度：0.7 -
2．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(chǎng)，磁場(chǎng)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(duì)準(zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng)，從b點(diǎn)折射出來(lái)，若α=60°，則帶電粒子射入磁場(chǎng)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(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點(diǎn)。現(xiàn)在DB段上向磁場(chǎng)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(chǎng)，則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長(zhǎng)度為（ ?。?/h2>發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：303引用：1難度：0.5