題目列表(包括答案和解析)
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某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運動軌跡做出“0”、“8”字樣,首先,如圖甲所示,在真空空間的豎直平面內(nèi)建立xoy坐標(biāo)系,在y1=0.1m和y2= -0.1m處有兩個與x軸平行的水平界面PQ和MN把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域,在三個區(qū)域中分別存在勻強(qiáng)磁場B1、B2、B3,其大小滿足B2=2B1=2B3=0.02T,方向如圖甲所示。在Ⅱ區(qū)域中的y軸左右兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場E1、E2(圖中未畫出),忽略所有電、磁場的邊緣效應(yīng). ABCD是以坐標(biāo)原點O為中心對稱的正方形,其邊長L=0.2m。現(xiàn)在界面PQ上的A處沿y軸正方向發(fā)射一比荷q/m=108c/kg的帶正電荷的粒子(重力不計),粒子恰能沿圖中實線途經(jīng)B、C、D三點后回到A點并做周期性運動,軌跡構(gòu)成一個“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均做直線運動.
(1)求E1、E2場的大小和方向
(2)若去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強(qiáng)電場和磁場,其他條件不變,仍在處以相同的速度發(fā)射相同的粒子,請在Ⅱ和Ⅲ區(qū)域內(nèi)重新設(shè)計適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場,使粒子運動的軌跡成為上、下對稱的“8”字,且粒子運動的周期跟甲圖中相同,請通過必要的計算和分析,求出你所設(shè)計的“場”的大小、方向和區(qū)域,并在乙圖中描繪出帶電粒子的運動軌跡和你所設(shè)計的“場”(上面半圓軌跡己在圖中畫出)
某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運動軌跡做出“0”、“8”字樣,首先,如圖甲所示,在真空空間的豎直平面內(nèi)建立xoy坐標(biāo)系,在y1=0.1m和y2= -0.1m處有兩個與x軸平行的水平界面PQ和MN把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域,在三個區(qū)域中分別存在勻強(qiáng)磁場B1、B2、B3,其大小滿足B2=2B1=2B3=0.02T,方向如圖甲所示。在Ⅱ區(qū)域中的y軸左右兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場E1、E2(圖中未畫出),忽略所有電、磁場的邊緣效應(yīng). ABCD是以坐標(biāo)原點O為中心對稱的正方形,其邊長L=0.2m,F(xiàn)在界面PQ上的A處沿y軸正方向發(fā)射一比荷q/m=108c/kg的帶正電荷的粒子(重力不計),粒子恰能沿圖中實線途經(jīng)B、C、D三點后回到A點并做周期性運動,軌跡構(gòu)成一個“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均做直線運動.
(1)求E1、E2場的大小和方向
(2)若去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強(qiáng)電場和磁場,其他條件不變,仍在處以相同的速度發(fā)射相同的粒子,請在Ⅱ和Ⅲ區(qū)域內(nèi)重新設(shè)計適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場,使粒子運動的軌跡成為上、下對稱的“8”字,且粒子運動的周期跟甲圖中相同,請通過必要的計算和分析,求出你所設(shè)計的“場”的大小、方向和區(qū)域,并在乙圖中描繪出帶電粒子的運動軌跡和你所設(shè)計的“場”(上面半圓軌跡己在圖中畫出)
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如圖(a)所示,在以直角坐標(biāo)系xOy的坐標(biāo)原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直xOy所在平面的勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子由磁場邊界與x軸的交點A處,以速度v0沿x軸負(fù)方向射入磁場,粒子恰好能從磁場邊界與y軸的交點C處,沿y軸正方向飛出磁場,不計帶電粒子所受重力。
(1)求粒子的荷質(zhì)比。(要求畫出粒子在磁場中運動軌跡的示意圖)
(2)若磁場的方向和所在空間的范圍不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?i>B′,該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場,粒子飛出磁場時速度的方向相對于入射方向改變了θ角,如圖(b)所示,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大小。(要求畫出粒子在磁場中運動軌跡的示意圖)
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