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(2014•滨州一模)如图所示,为真空室内的竖直平面坐标系xOy,在0<y<L的条形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,在

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/06/07 23:21:47
(2014•滨州一模)如图所示,为真空室内的竖直平面坐标系xOy,在0<y<L的条形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,在L≤y<2L的条形区域(含y=L处的电、磁场区域分界面M)存在场强为E的竖直向上匀强电场,磁场和电场区域均足够长.现有一束带电粒子流从坐标原点O处,均以速度v垂直射入磁场,入射方向与x轴正方向成60°夹角,粒子流由A、B、C三种带正电粒子组成,带电量均为q,A粒子质量为6m,B粒子质量为3m,C粒子质量为2m.其中A粒子恰好垂直通过两场分界面M,不计所有粒子重力和相互作用力,求:
(1)磁感应强度B的大小.
(2)B粒子离开磁场时的射出点坐标.
(3)在穿过电磁场的过程中,C粒子沿x轴方向的总偏移距离.
(2014•滨州一模)如图所示,为真空室内的竖直平面坐标系xOy,在0<y<L的条形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,在
(1)A粒子恰好垂直通过两场分界面,设A粒子在磁场中运动的轨道半径为R1
根据几何关系可得:R1cos60°=L…①
即:R1=2L
由向心力公式:qvB=6m
v2
R1…②
联立以上两式,可得:B=
3mv
qL…③
(2)对B粒子,由向心力公式:qvB=3m
v2
R2…④
由②可得:R1=
6mv
qB
由④可得:R2=
3mv
qB
所以R1=2R2…⑤
由几何关系可知,B粒子一定是从P点(0,L)离开磁场… ⑥
(3)对C粒子,由向心力公式:qvB=2m
v2
R3… ⑦
由⑦可得:R3=
2mv
qB
所以R3=
R1
3=
2L
3… ⑧
由几何关系可知,C粒子定与分界线M相切,设切点为Q,则:
PQ=R3sin60°=

3L
3…⑨
设C粒子在电场中的运动时间为t,则L=
1
2at2… ⑩
只受电场力:qE=2ma…⑪
在电场中沿x轴方向的偏转距离:x=vt…⑫
联立上面四个方程得C粒子在x轴方向的总偏移距离:
x=PQ+x=

3
3L+v

4mL
Eq
答:(1)磁感应强度B的大小为
(2014•滨州一模)如图所示,为真空室内的竖直平面坐标系xOy,在0<y<L的条形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,在 如图所示真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域Ⅱ存在与区域I等大的垂直纸面向里的匀强 如图所示,在地面附近,坐标系xOy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场. 如图所示的xoy平面内,在0≤y≤L的区域存在一垂直纸面向里的匀强磁场,在y≥L的区域存在一沿y轴正方向、场强为E的匀强 如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L)一质量为m、电荷量为 如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B方向垂直xOy平面向里 如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L).一质量为m、电荷量 (2014•南通三模)如图所示,在xoy平面y>O的区域内有沿y轴负方向的匀强电场,在y<O的区域内有垂直于xoy平面向 (2013•荆州二模)如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第I象限边长为I的正方形区域OABC,有垂直纸面向里的匀强磁场 在平面直角坐标系xoy内,第一象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<0的区域内存在沿y轴 (2013•岳阳二模)如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L 如图所示,竖直平面xOy内存在水平向右的匀强电场,场强大小E=10N/c,在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强