問答題
如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi),y軸左側(cè)存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=0.20T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在y軸的右側(cè)存在方向垂直紙面向里、寬度d=12.5cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,某時(shí)刻一質(zhì)量m=2.0×10-8kg、電量q=+4.0×10-4C的帶電微粒(重力可忽略不計(jì)),從x軸上坐標(biāo)為(-0.25 m,0)的P點(diǎn)以速度v=2.0×103 m/s沿y軸正方向運(yùn)動(dòng).試求
微粒第一次經(jīng)過y軸時(shí),速度方向與y軸正方向的夾角
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,由幾何關(guān)系得:
問答題
如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi),y軸左側(cè)存在方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=0.20T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在y軸的右側(cè)存在方向垂直紙面向里、寬度d=12.5cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,某時(shí)刻一質(zhì)量m=2.0×10-8kg、電量q=+4.0×10-4C的帶電微粒(重力可忽略不計(jì)),從x軸上坐標(biāo)為(-0.25 m,0)的P點(diǎn)以速度v=2.0×103 m/s沿y軸正方向運(yùn)動(dòng).試求
微粒在y軸左側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑
設(shè)微粒在y軸左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r<sub>1</sub>,轉(zhuǎn)過的圓心
問答題
如圖甲是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖.圖中的A容器中的正離子從狹縫S1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)(初速度不計(jì))加速后,再通過狹縫S2從小孔G垂直于MN射入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,離子最終到達(dá)MN上的H點(diǎn)(圖中未畫出),測(cè)得G、H間的距離為d,粒子的重力可忽略不計(jì).試求
若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為半徑為的圓形區(qū)域,且與MN相切于G點(diǎn),如圖乙所示,其它條件不變,仍保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),最終仍然到達(dá)MN上的H點(diǎn),則圓形區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′與B之比為多少?
問答題
如圖所示為質(zhì)譜儀上的原理圖,M為粒子加速器,電壓為U1=5000V;N為速度選擇器,磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=0.2T,板間距離為d=0.06m;P為一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形abcd的磁場(chǎng)區(qū),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2=0.1T,方向垂直紙面向外,其中dc的中點(diǎn)S開有小孔,外側(cè)緊貼dc放置一塊熒光屏.今有一比荷為q/π=108C/kg的正離子從靜止開始經(jīng)加速后,恰好通過速度選擇器,從a孔以平行于ab方向進(jìn)入abcd磁場(chǎng)區(qū),正離子剛好經(jīng)過小孔S打在熒光屏上求:
在速度選擇器中作勻速直線運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡得Eq=qvB1即
問答題
如圖所示為質(zhì)譜儀上的原理圖,M為粒子加速器,電壓為U1=5000V;N為速度選擇器,磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=0.2T,板間距離為d=0.06m;P為一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形abcd的磁場(chǎng)區(qū),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2=0.1T,方向垂直紙面向外,其中dc的中點(diǎn)S開有小孔,外側(cè)緊貼dc放置一塊熒光屏.今有一比荷為q/π=108C/kg的正離子從靜止開始經(jīng)加速后,恰好通過速度選擇器,從a孔以平行于ab方向進(jìn)入abcd磁場(chǎng)區(qū),正離子剛好經(jīng)過小孔S打在熒光屏上求:
粒子經(jīng)加速電場(chǎng)U<sub>1</sub>加速,獲得速度v,由動(dòng)能定理得
問答題
如圖甲所示,建立xOy坐標(biāo)系,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)度和極板間距均為l,第一、四象限有磁場(chǎng),方向垂直于xOy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同且重力不計(jì)的帶電粒子。在0~3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓(不考慮極板邊緣的影響)。已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)。上述m、q、l、t0、B為已知量。(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)
當(dāng)t=2t0時(shí)刻進(jìn)入兩極板間的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短
帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)沿y軸正方向的分速度為
問答題
如圖甲所示,建立xOy坐標(biāo)系,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)度和極板間距均為l,第一、四象限有磁場(chǎng),方向垂直于xOy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同且重力不計(jì)的帶電粒子。在0~3t<sub>0</sub>時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓(不考慮極板邊緣的影響)。已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t<sub>0</sub>時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射入磁場(chǎng)。上述m、q、l、t0、B為已知量。(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)