如图所示,y轴右侧区域存在匀强磁场,第一象限内磁场垂直纸面向外、第四象限内磁场垂直纸面向里,且第四象限磁场磁感...

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问题详情:

如图所示,y轴右侧区域存在匀强磁场,第一象限内磁场垂直纸面向外、第四象限内磁场垂直纸面向里,且第四象限磁场磁感应强度是第一象限的2倍;y轴左侧区域存在沿y轴负方向的匀强电场。第一象限内距离y轴L处,垂直x轴放置感应屏。电荷量为q、质量为m的粒子,从如图所示,y轴右侧区域存在匀强磁场,第一象限内磁场垂直纸面向外、第四象限内磁场垂直纸面向里,且第四象限磁场磁感...点以初速度v0沿x轴正方向*出,从O点进入磁场,一段时间后粒子垂直击中感应屏,不计粒子重力,求:

(1)匀强电场的电场强度大小;

(2)若粒子从出发到垂直打在感应屏上共两次经过x轴,求第一象限内磁场磁感应强度的值。

如图所示,y轴右侧区域存在匀强磁场,第一象限内磁场垂直纸面向外、第四象限内磁场垂直纸面向里,且第四象限磁场磁感... 第2张

【回答】

(1)如图所示,y轴右侧区域存在匀强磁场,第一象限内磁场垂直纸面向外、第四象限内磁场垂直纸面向里,且第四象限磁场磁感... 第3张;(2)如图所示,y轴右侧区域存在匀强磁场,第一象限内磁场垂直纸面向外、第四象限内磁场垂直纸面向里,且第四象限磁场磁感... 第4张

【详解】

(1)粒子在电场中做类平抛运动

x方向

如图所示,y轴右侧区域存在匀强磁场,第一象限内磁场垂直纸面向外、第四象限内磁场垂直纸面向里,且第四象限磁场磁感... 第5张

y方向

如图所示,y轴右侧区域存在匀强磁场,第一象限内磁场垂直纸面向外、第四象限内磁场垂直纸面向里,且第四象限磁场磁感... 第6张

根据牛顿第二定律

qE=ma

联立解得

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(2)设粒子到达O点时速度大小为v,方向与x轴正方向夹角为θ,则有

如图所示,y轴右侧区域存在匀强磁场,第一象限内磁场垂直纸面向外、第四象限内磁场垂直纸面向里,且第四象限磁场磁感... 第8张

如图所示,y轴右侧区域存在匀强磁场,第一象限内磁场垂直纸面向外、第四象限内磁场垂直纸面向里,且第四象限磁场磁感... 第9张

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粒子由第四象限进入第一象限时速度大小为v,方向与x轴正方向夹角也为θ

由牛顿第二定律

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设粒子在第四象限内做圆周运动半径为R1,在第一象限内做圆周运动半径为R2,则

如图所示,y轴右侧区域存在匀强磁场,第一象限内磁场垂直纸面向外、第四象限内磁场垂直纸面向里,且第四象限磁场磁感... 第12张

粒子垂直击中感应屏应满足

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解得

如图所示,y轴右侧区域存在匀强磁场,第一象限内磁场垂直纸面向外、第四象限内磁场垂直纸面向里,且第四象限磁场磁感... 第14张

知识点:质谱仪与回旋加速器

题型:解答题

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