如圖所示為某實驗裝置圖。離子源S在開口處不斷出射初速度為v0，方向沿x軸正向，電荷量為q、質量為m的正離子。Ⅰ區(qū)充滿著沿y軸正方向的場強為E的勻強電場，其左邊界過離子源S的開口處且平行于y軸，右邊界與y軸重合。離子經Ⅰ區(qū)電場偏轉后，由C點進入Ⅱ區(qū)，此時速度方向與x軸正向成θ角。Ⅱ區(qū)充滿兩個磁感應強度大小相等的勻強磁場，其中CD上方磁場垂直紙面向外，CD下方磁場垂直紙面向里，兩磁場左邊界均與y軸重合，右邊界與x軸垂直交于O1點，寬度為L。離子經磁場作用后恰好打到與C等高的D點。忽略離子間的相互作用及離子的重力。
（1）求離子在Ⅰ區(qū)中運動的時間t；
（2）求Ⅱ區(qū)內磁感應強度B的大小；
（3）若把Ⅰ區(qū)的勻強電場替換成垂直紙面的勻強磁場，能否使離子仍然從C點進入Ⅱ區(qū)，若能，求此勻強磁場的磁感應強度B'的大小，若不能請說明理由。
【答案】（1）離子在Ⅰ區(qū)中運動的時間為；
（2）Ⅱ區(qū)內磁感應強度B的大小為，其中n=1，2，3…；
（3）若ySC＜xSC時，勻強磁場的磁感應強度B'的大小為；若ySC≥xSC時，離子不可能進入Ⅱ區(qū)。
m
v
0
tanθ
E
q
（2）Ⅱ區(qū)內磁感應強度B的大小為
2
m
v
0
tanθ
q
L
?
n
（3）若ySC＜xSC時，勻強磁場的磁感應強度B'的大小為
4
E
（
4
+
ta
n
2
θ
）
v
0
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：108引用：1難度：0.2
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2．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(xiàn)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（ ）發(fā)布：2025/1/3 0:30:3組卷：303引用：1難度：0.5 -
3．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(xiàn)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：88引用：2難度：0.7
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