如图所示,x轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,坐标原点处有一正离子源,单位时间在xOy平面内发射n0个速率为υ的离子,分布在y轴两侧各为θ的范围内.在x轴上放置长度为L的离子收集板,其右端点距坐标原点的距离为2L,当磁感应强度为B0时,沿y轴正方向入射的离子,恰好打在收集板的右端点.整个装置处于真空中,不计重力,不考虑离子间的碰撞,忽略离子间的相互作用.
(1)求离子的比荷;
(2)若发射的离子被收集板全部收集,求θ的最大值;
(3)假设离子到达x轴时沿x轴均匀分布.当θ=370,磁感应强度在B0 ≤B≤ 3B0的区间取不同值时,求单位时间内收集板收集到的离子数n与磁感应强度B之间的关系(不计离子在磁场中运动的时间)
高二物理解答题中等难度题
如图所示,x轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,坐标原点处有一正离子源,单位时间在xOy平面内发射n0个速率为υ的离子,分布在y轴两侧各为θ的范围内.在x轴上放置长度为L的离子收集板,其右端点距坐标原点的距离为2L,当磁感应强度为B0时,沿y轴正方向入射的离子,恰好打在收集板的右端点.整个装置处于真空中,不计重力,不考虑离子间的碰撞,忽略离子间的相互作用.
(1)求离子的比荷;
(2)若发射的离子被收集板全部收集,求θ的最大值;
(3)假设离子到达x轴时沿x轴均匀分布.当θ=370,磁感应强度在B0 ≤B≤ 3B0的区间取不同值时,求单位时间内收集板收集到的离子数n与磁感应强度B之间的关系(不计离子在磁场中运动的时间)
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(5分)如图所示,在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m,电荷量为q的正离子,速率都为v.对那些在xOy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大值为x=________,y=________.
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(5分)如图所示,在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m,电荷量为q的正离子,速率都为v.对那些在xOy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大值为x=________,y=________.
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如图在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m 、电量为q的正离子,速率都为v,对那些在xy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大x=______,最大y=______ .
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如图13在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为q的正离子,速率都为v,对那些在xy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大x=______,最大y=______.
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如图所示,在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m、电量为q的正离子,速率都为v,对那些在xy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大距离x为多少
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如图所示,在x轴上方,宽度均为d的区域Ⅰ和区域Ⅱ内,存在着方向相反、垂直纸面的两匀强磁场,磁感应强度的大小均为B.坐标原点处有一正离子源,在xOy平面单位时间内发射n0个速率均为v的离子,进入区域Ⅰ的离子按角度均匀分布在y轴两侧各为θ的范围内。现测得y轴右侧θ=30°的粒子经过区域Ⅰ垂直进入区域Ⅱ。若整个装置处于真空中,不计离子重力及离子间的相互作用。(已知:sinθ=a则θ=arcsina;cosθ=a则θ=arccosa)
(1)求离子的比荷;
(2)从区域Ⅱ的上边界与y轴交点处探测到从区域Ⅱ内射出的离子,求该离子进入区域Ⅰ时的角度θ(可以用反三角函数表示);
(3)若离子两侧的分布角可以在0到范围内自由调整,求区域Ⅱ的上边界单位时间内射出的离子数n与分布角之间的关系(不计离子在磁场中运动的时间)。
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