如图所示,在x<0与x>0的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面向里,且B1: B2=3:2。在原点O处同时发射两个质量分别为ma和mb的带电粒子,粒子a以速率va沿x轴正方向运动,粒子b以速率vb沿x轴负方向运动,已知粒子a带正电,粒子b带负电,电荷量相等,且两粒子的速率满足mava=mbvb。若在此后的运动中,当粒子a第4次经过y轴(出发时经过)y轴不算在内)时,恰与粒子b相遇。粒子重力不计。下列说法正确的是
A. 粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3:2
B. 两粒子在y正半轴相遇
C. 粒子a、b相遇时的速度方向相同
D. 粒子a、b的质量之比为1:5
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(18分)如图所示,在的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,且B1大于B2,一个带负电、比荷为的粒子从坐标原点O,以速度沿轴负方向射出,粒子重力不计。
(1)求粒子在两个磁场中运动的轨道半径;
(2)如果B1=2B2,则粒子再次回到原点时运动了多少时间?
(3)要使该粒子经过一段时间后又经过O点,B1与B2的比值应满足什么条件?
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如图所示,在x<0与x>0的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面向里,且B1: B2=3:2。在原点O处同时发射两个质量分别为ma和mb的带电粒子,粒子a以速率va沿x轴正方向运动,粒子b以速率vb沿x轴负方向运动,已知粒子a带正电,粒子b带负电,电荷量相等,且两粒子的速率满足mava=mbvb。若在此后的运动中,当粒子a第4次经过y轴(出发时经过)y轴不算在内)时,恰与粒子b相遇。粒子重力不计。下列说法正确的是
A. 粒子a、b在磁场B1中的偏转半径之比为3:2
B. 两粒子在y正半轴相遇
C. 粒子a、b相遇时的速度方向相同
D. 粒子a、b的质量之比为1:5
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如图所示,在以R为半径、O为圆心的圆形区域内存在磁场,直径PQ左侧区域存在一方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B1的匀强磁场;PQ右侧区域存在一方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B2的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力)从C点沿垂直于PQ的方向射入磁场,并仅通过PQ—次,最终从D点离开磁场,离开磁场时粒子的运动方向仍垂直于PQ。图中CE与DF均垂直于PQ,EF=R。已知OC与PQ的夹角为θ1=30°,OD与PQ的夹角为θ2,粒子在PQ左侧和右侧磁场区域中的运动时间分别为t1和t2,则以下说法中正确的是
A. θ2=60° B. C. D.
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如图所示,两个边长为2L的正方形PQMN和HGKJ区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B1和B2,两磁场区域中间夹有两个宽度为L、方向水平且相反、场强大小均为E的匀强电场,两电场区域分界线经过PN、GK的中点.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从G点由静止释放,经上方电场加速后通过磁场回旋,又经历下方电场沿NK二次加速后恰好回到G点,则下列说法正确的是( )
A. B2=2B1
B. 带电粒子第二次进入右边磁场后一定从MN边离开
C. 第一次完整回旋过程经历的时间为
D. 要实现两次以上的回旋过程,可以同时增大两磁场的磁感应强度
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(18分)如图所示,在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场,y轴右侧
区域Ⅰ内存在磁感应强度大小B1=、方向垂直纸面向外的匀强磁场,区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L,高度均为3L。质量为m、电荷量为 +q的带电粒子从坐标为(– 2L,–L)的A点以速度v0沿+x方向射出,恰好经过坐标为[0,-(–1)L]的C点射入区域Ⅰ。粒子重力忽略不计。
⑴求匀强电场的电场强度大小E;
⑵求粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标;
⑶要使粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场,可在区域Ⅱ内加垂直纸面向内的匀强磁场。试确定磁感应强度B的大小范围,并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向。
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