如图所示,真空中有一以O点为圆心的圆形匀强磁场区域,半径为R=0.5m,磁场垂直纸面向里.在y>R的区域存在沿-y方向的匀强电场,电场强度为E=1.0×105v/m.在M点有一正粒子以速率v=1.0×106m/s沿+x方向射入磁场,粒子穿出磁场进入电场,速度减小到0后又返回磁场,最终又从磁场离开。已知粒子的比荷为q/m=1.0×107c/kg,粒子重力不计.
(1)求圆形磁场区域磁感应强度的大小;
(2)求沿+x方向射入磁场的粒子,从进入磁场到再次穿出磁场所走过的路程
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(18分)如图所示,在真空中,半径为R的虚线所围的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场。有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,以速率V0从圆周上的P点沿垂直于半径OOl并指向圆心O的方向进入磁场,从圆周上的O1点飞出磁场后沿两板的中心线O1O2射入平行金属板M和N, O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上。板间存在匀强电场,两板间的电压为U,两板间距为d。不计粒子所受重力。求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小;
(2)粒子在磁场中运动的时间;
(3)粒子在两平行板间运动过程中的最大速度与板长L的关系。
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如图所示,真空中有一以O点为圆心的圆形匀强磁场区域,半径为R,磁场垂直纸面向里.在y>R的区域存在沿-y方向的匀强电场,电场强度为E在M点有一粒子源,辐射的粒子以相同的速率v,沿不同方向射入第一象限.发现沿+x方向射入磁场的粒子穿出磁场进入电场,速度减小到0后又返回磁场.已知粒子的质量为m,电荷量为+q.粒子重力不计.求:
(1)圆形磁场区域磁感应强度的大小;
(2)沿+x方向射入磁场的粒子,从进入到再次穿出所走过的路程;
(3)沿与+x方向成60°角射入的粒子,最终将从磁场边缘的N点(图中未画出)穿出,不再进入磁场,求N点的坐标和粒子从M点运动到N点的总时间.
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如图所示,真空中有一以O点为圆心的圆形匀强磁场区域,半径为R=0.5m,磁场垂直纸面向里.在y>R的区域存在沿-y方向的匀强电场,电场强度为E=1.0×105v/m.在M点有一正粒子以速率v=1.0×106m/s沿+x方向射入磁场,粒子穿出磁场进入电场,速度减小到0后又返回磁场,最终又从磁场离开。已知粒子的比荷为q/m=1.0×107c/kg,粒子重力不计.
(1)求圆形磁场区域磁感应强度的大小;
(2)求沿+x方向射入磁场的粒子,从进入磁场到再次穿出磁场所走过的路程
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如图所示,真空中有一以O点为圆心的圆形匀强磁场区域,半径为R=0.5m,磁场垂直纸面向里.在y>R的区域存在沿-y方向的匀强电场,电场强度为E=1.0×105v/m.在M点有一正粒子以速率v=1.0×106m/s沿+x方向射入磁场,粒子穿出磁场进入电场,速度减小到0后又返回磁场,最终又从磁场离开。已知粒子的比荷为q/m=1.0×107c/kg,粒子重力不计.
(1)求圆形磁场区域磁感应强度的大小;
(2)求沿+x方向射入磁场的粒子,从进入磁场到再次穿出磁场所走过的路程
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(18分)如图所示,真空中以为圆心,半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域的最下端与xoy坐标系的x轴相切于坐标原点O,圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切,在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场,电场强度E=1.0×105 N/C。现从坐标原点O沿xoy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子,粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m,已知粒子的比荷,不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力,求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小;
(2)沿y轴正方向射入磁场的粒子,在磁场和电场中运动的总时间;
(3)若将匀强电场的方向改为竖直向下,其它条件不变,则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差。
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(17分)如图所示,真空中有以O1为圆心,r为半径的圆形匀强磁场区域,坐标原点O为圆形磁场边界上的一点。磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。x=r的虚线右侧足够大的范围内有方向竖直向下、大小为E的匀强电场。从O点在纸面内向各个不同方向发射速率相同的质子,设质子在磁场中的偏转半径也为r,已知质子的电荷量为e,质量为m。求:
(1)质子射入磁场时的速度大小;
(2)速度方向沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间;
(3)速度方向与y轴正方向成37°角且与x轴正方向成127°角射入磁场的质子到达x轴时的位置坐标。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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如图所示,真空中以为圆心,半径r=0.1m的圆形区域内只存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域的最下端与xoy坐标系的x轴相切于坐标原点O,圆形区域的右端与平行y轴的虚线MN相切,在虚线MN右侧x轴的上方足够大的范围内有方向水平向左的匀强电场,电场强度E=1.0×105 N/C。现从坐标原点O沿xoy平面在y轴两侧各30°角的范围内发射速率均为v0=1.0×106m/s的带正电粒子,粒子在磁场中的偏转半径也为r=0.1m,已知粒子的比荷,不计粒子的重力、粒子对电磁场的影响及粒子间的相互作用力,求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小;
(2)沿y轴正方向射入磁场的粒子,在磁场和电场中运动的总时间;
(3)若将匀强电场的方向改为竖直向下,其它条件不变,则粒子达到x轴的最远位置与最近位置的横坐标之差。
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如图所示,真空中有以O1为圆心、r半径的圆形匀强磁场区域,坐标原点O为圆形磁场边界上的一点。磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。x=r的虚线右侧足够大的范围内有方向竖直向下、大小为E的匀强电场。从O点在纸面内向各个方向发射速率相同的质子,速度方向与x轴正方向成120°角的质子,经磁场偏转后又垂直射入电场,到达x轴上的P点(图中未画出)。已知质子的电荷量为e、质量为m,质子重力可忽略。
(1)求质子射入磁场时的速度大小;
(2)求质子从坐标原点O到x轴上的P点所需的时间;
(3)若质子沿y釉正方向射入磁场,在离开磁场前的某一时刻,磁场方向不变、大小突然变为B1,此后质子恰好被束缚在该圆形磁场中,则B1的最小值为多少?
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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,真空中有一半径r=1.0m的圆形磁场区域,圆心位于坐标原点,磁场的磁感应强度B=2.0×10-3T,方向垂直纸面向里,在x1=1.0m到x2=2.0m区域内有一竖直向下的E=2.0×103V/m的匀强电场。现将比荷为q/m=2.0×109C/kg的两带负电粒子从磁场边界A、C处以相同初速度竖直射入磁场,A处射入粒子恰能从磁场与电场相切的D处进入电场,OC连线与竖直轴夹角θ=600,不计粒子所受重力以及粒子间相互作用力,求:
(1)粒子的速度v0大小;
(2)两粒子射出电场时的间距y
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