如图所示的两条竖直虚线AB、CD间存在着竖直方向的匀强电场,两虚线之间的水平间距为d,CD的右侧存在一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面,圆形磁场与CD相切于M点,一重力可忽略不计的粒子由AB边界上的O点以速度v0垂直电场方向进入电场,经过一段时间粒子从M点进入磁场,粒子进入磁场瞬间速度的大小为2v0,最终粒子由CD边界的N点水平返回匀强电场且恰能再次回到O点。求:
(1)粒子在电场中运动的偏转位移PM的大小;
(2)圆形磁场的半径r以及磁感应强度B的大小;
(3)粒子在磁场中运动的时间。
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如图所示的两条竖直虚线AB、CD间存在着竖直方向的匀强电场,两虚线之间的水平间距为d,CD的右侧存在一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面,圆形磁场与CD相切于M点,一重力可忽略不计的粒子由AB边界上的O点以速度v0垂直电场方向进入电场,经过一段时间粒子从M点进入磁场,粒子进入磁场瞬间速度的大小为2v0,最终粒子由CD边界的N点水平返回匀强电场且恰能再次回到O点。求:
(1)粒子在电场中运动的偏转位移PM的大小;
(2)圆形磁场的半径r以及磁感应强度B的大小;
(3)粒子在磁场中运动的时间。
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如图所示,水平虚线AB和CD间距为L,中间存在着方向向左且与虚线平行的匀强电场,CD的上侧存在一半径为R的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,圆形磁场与CD相切于点M。一质量为m、带电量为q(q>0)的粒子由电场下边界的S点以初速度v0垂直射人电场,一段时间后从M点离开电场进入磁场。粒子进入磁场的速度大小为2v0,且其运动轨迹恰好过圆形磁场的圆心O。粒子所受重力忽略不计,求:
(1)电场强度的大小;
(2)圆形磁场磁感应强度的大小。
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如图所示,水平虚线AB和CD间距为L,中间存在着方向向左且与虚线平行的匀强电场,CD的上侧存在一半径为R的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,圆形磁场与CD相切于点M。一质量为m、带电量为q(q>0)的粒子由电场下边界的S点以初速度v0垂直射人电场,一段时间后从M点离开电场进入磁场。粒子进入磁场的速度大小为2v0,且其运动轨迹恰好过圆形磁场的圆心O。粒子所受重力忽略不计,求:
(1)电场强度的大小;
(2)圆形磁场磁感应强度的大小。
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如图所示, PQ为一竖直放置的荧光屏,一半径为R的圆形磁场区域与荧光屏相切于O点,磁场的方向垂直纸面向里且磁感应强度大小为B,图中的虚线与磁场区域相切,在虚线的上方存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为E,在O点放置一粒子发射源,能向右侧180°角的范围发射一系列的带正电的粒子,粒子的质量为m、电荷量为q,经测可知粒子在磁场中的轨道半径为R,忽略粒子的重力及粒子间的相互作用。求:
(1)如图,当粒子的发射速度方向与荧光屏成60°角时,该带电粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为多少?粒子到达荧光屏的位置距O点的距离为多大?
(2)从粒子源发射出的带电粒子到达荧光屏时,距离发射源的最远距离应为多少?
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如图所示, PQ为一竖直放置的荧光屏,一半径为R的圆形磁场区域与荧光屏相切于O点,磁场的方向垂直纸面向里且磁感应强度大小为B,图中的虚线与磁场区域相切,在虚线的上方存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为E,在O点放置一粒子发射源,能向右侧180°角的范围发射一系列的带正电的粒子,粒子的质量为m、电荷量为q,经测可知粒子在磁场中的轨道半径为R,忽略粒子的重力及粒子间的相互作用。求:
(1)如图,当粒子的发射速度方向与荧光屏成60°角时,该带电粒子从发射到达到荧光屏上所用的时间为多少?粒子到达荧光屏的位置距O点的距离为多大?
(2)从粒子源发射出的带电粒子到达荧光屏时,距离发射源的最远距离应为多少?
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(22分)如图所示,虚线MO与水平线PQ相交于O,二者夹角θ=30°,在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场,MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场,O点处在磁场的边界上.现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v()垂直于MO从O点射入磁场,所有粒子通过直线MO时,速度方向均平行于PQ向左.不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,求:
(1)速度最大的粒子自O点射入磁场至返回水平线POQ所用的时间。
(2)磁场区域的最小面积。
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