题目列表(包括答案和解析)
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A. s B. 4s C. s D. s
如图所示,粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为+ q的粒子(重力不计)。粒子从O1孔进入(初速度为零)一个水平方向的加速电场,再经小孔O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B1,方向如图。虚面PQ、MN之间的立体空间内存在着水平向右的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B2(图中未画出)。有一块对折后成直角的硬质塑料板abc(不带电,宽度很窄,厚度不计)放置在PQ、MN之间(截面图如图),a、c两点恰好分别位于PQ、MN上,ab、bc的中点与O1、O2、O3在同一水平线上,ab = bc = L , = 45°。若粒子恰能沿图中虚线O2、O3进入 PQ、MN之间的区域。
(1)求加速电压U1;
(2)假设粒子与硬质塑料板碰后,速度大小不变,方向变化遵守光的反射定律。求粒子在PQ、MN之间的区域中运动的时间。
(16分)如图所示,相距的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场的场强方向竖直向下,PT下方的电场的场强方向竖直向上,在电场左边界AB上宽为的PQ区域内,连续分布着电量为、质量为的粒子。从某时刻起由Q到P点间的带电粒子,依次以相同的初速度沿水平方向垂直射入匀强电场中,若从Q点射入的粒子,通过PT上的某点R进入匀强电场后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若MT两点的距离为。不计粒子的重力及它们间的相互作用。试求:
(1)电场强度与;
(2)在PQ间还有许多水平射入电场的粒子通过电场后也能垂直CD边水平射出,这些入射点到P点的距离有什么规律?
(3)有一边长为、由光滑绝缘壁围成的正方形容器,在其边界正中央开有一小孔S,将其置于CD右侧,若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无能量和电量损失),并返回Q点,在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场,粒子运动的半径小于,磁感应强度的大小还应满足什么条件?
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