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科目: 來源:不詳 題型:計算題

(19分)為了獲得一束速度大小確定且方向平行的電子流,某人設計了一種實驗裝置,其截面圖如題9圖所示。其中EABCD為一接地的金屬外殼。在A處有一粒子源,可以同時向平行于紙面的各個方向射出大量的速率不等的電子。忽略電子間的相互作用力,這些電子進入一垂直于紙面向里的圓形區(qū)域勻強磁場后,僅有一部分能進入右側的速度選擇器MNPQ。已知圓形磁場半徑為R;速度選擇器的MN和PQ板都足夠長,板間電場強度為E(圖中未畫出電場線),勻強磁場垂直于紙面向里大小為B2,電子的電荷量大小為e,質量為m。調節(jié)圓形區(qū)域磁場的磁感應強度B1的大小,直到有電子從速度選擇器右側射出。求:

(1)速度選擇器的MN板帶正電還是負電?能從速度選擇器右側射出的電子的速度大小、方向如何?
(2)是否所有從粒子源A處射出并進入磁場的速度大小為(1)問中的電子,最終都能從速度選擇器右側射出?若能,請簡要證明,并求出圓形磁場的磁感應強度B1的大。蝗舨荒,請說明理由。(不考慮電子“擦”到金屬板的情形以及金屬板附近的邊界效應)
(3)在最終能通過速度選擇器的電子中,從圓形區(qū)域磁場出射時距AE為的電子在圓形磁場中運動了多長時間?

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科目: 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,三個同心圓是磁場的理想邊界,圓1半徑R1=R、圓2半徑R2=3R、圓3半徑R3(R3>R2)大小未定,圓1內部區(qū)域磁感應強度為B,圓1與圓2之間的環(huán)形區(qū)域是無場區(qū),圓2與圓3之間的環(huán)形區(qū)域磁感應強度也為B。兩個區(qū)域磁場方向均垂直于紙面向里。t=0時一個質量為m,帶電量為+q(q>0)的離子(不計重力),從圓1上的A點沿半徑方向以速度飛進圓1內部磁場。問:

(1)離子經(jīng)多長時間第一次飛出圓1?
(2)離子飛不出環(huán)形磁場圓3邊界,則圓3半徑R3至少為多大?
(3)在滿足了(2)小題的條件后,離子自A點射出后會在兩個磁場不斷地飛進飛出,從t=0開始到離子第二次回到A點,離子運動的總時間為多少?
(4)在同樣滿足了(2)小題的條件后,若環(huán)形磁場方向為垂直于紙面向外,其它條件不變,從t=0開始到離子第一次回到A點,離子運動的路徑總長為多少?

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科目: 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,在POQ區(qū)域內分布有磁感應強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,有一束負離子流沿紙面垂直于磁場邊界OQ方向從A點射入磁場,已知OA=s,∠POQ=450,負離子的質量為m,帶電荷量的絕對值為q,要使負離子不從OP邊射出,負離子進入磁場時的速度最大不能超過       。

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科目: 來源:不詳 題型:單選題

如圖直線MN上方有磁感應強度為B的勻強磁場。正、負電子同時從同一點O以與PQ成30°角的同樣速度v射入磁場(電子質量為m,電荷為e),它們從磁場中射出時相距多遠?射出的時間差是多少?

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科目: 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線所示的區(qū)域內,有方向垂直于畫面向里的勻強磁場,從邊緣A處有一束速度各不相同的質子沿半徑方向射入磁場,這些質子在磁場區(qū)運動過程中,錯誤的是(      )
A.運動時間越長,其軌跡越長
B.運動時間越短的,射出磁場的速率越小。
C.在磁場中偏轉越小的,運動時間越短。
D.所有質子在磁場中運動時間都相等

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科目: 來源:不詳 題型:單選題

勻強磁場的邊界為直角三角形ABC,一束帶正電的粒子以不同的速率沿AB從A處射入磁場,不計粒子的重力。則 (  )
A.從BC邊射出的粒子場中運動時間相等
B.從AC邊射出的粒子場中運動時間相等
C.從BC邊射出的粒子越靠近C,場中運動時間越長
D.從AC邊射出的粒子越靠近C,場中運動時間越長

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科目: 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,寬x=2cm的有界勻強磁場的縱向范圍足夠大,磁感應強度的方向垂直紙面向內,大小為0.01T。現(xiàn)有一群比荷q/m=4×107C/kg的正粒子,從O點以相同的速率2×104m/s沿紙面不同方向進入磁場,粒子重量忽略不計()。求:

(1)粒子在磁場中做圓周運動的半徑;
(2)所有打在y軸上的粒子在磁場中運動的最長時間;
(3)打在分界線x=2cm上粒子的分布范圍.

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科目: 來源:不詳 題型:計算題

(8分)在真空中,半徑的圓形區(qū)域內有勻強磁場,方向如圖所示,磁感應強度B="0.2" T,一個帶正電的粒子以初速度從磁場邊界上直徑ab的一端a射入磁場,已知該粒子的比荷,不計粒子重力.

(1)求粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑;
(2)若要使粒子飛離磁場時有最大偏轉角,求入射時與ab的夾角及粒子的最大偏轉角.

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科目: 來源:不詳 題型:計算題

(15分)甲圖為質譜儀的原理圖.帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后,從G點垂直于MN進入偏轉磁場.該偏轉磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,帶電粒子經(jīng)偏轉磁場后,最終到達照相底片上的H點.測得G、H間的距離為d,粒子的重力忽略不計.

(1)設粒子的電荷量為q,質量為m,試證明該粒子的比荷為:
(2)若偏轉磁場的區(qū)域為圓形,且與MN相切于G點,如圖乙所示,其它條件不變。要保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場后不能打到MN邊界上(MN足夠長),求磁場區(qū)域的半徑應滿足的條件。

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科目: 來源:不詳 題型:單選題

在某次發(fā)射科學實驗衛(wèi)星“雙星”中,放置了一種磁強計,用于測定地磁場的磁感應強度.磁強計的原理如圖所示,電路中有一段金屬導體,它的橫截面是寬為a、高為b的長方形,放在沿y軸正方向的勻強磁場中,導體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流.已知金屬導體單位體積中的自由電子數(shù)為n,電子電荷量為e.金屬導電過程中,自由電子做定向移動可視為勻速運動.測出金屬導體前后兩個側面間的電勢差為U.則下列說法正確的是(        )
A.電流方向沿x軸正方向,正電荷受力方向指向前側面,因此前側面電勢較高
B.電流方向沿x軸正方向,電子受力方向指向前側面,因此前側面電勢較高
C.磁感應強度的大小為B=
D.磁感應強度的大小為B=

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