解答题 较难0.4 引用1 组卷208
某离子束实验装置的基本原理如图所示。Ⅰ区宽度为d,左边界与x轴垂直交于坐标原点O,其内充满垂直于xOy平面向里的匀强磁场。Ⅱ区宽度为,左边界与x轴垂直交于点,右边界与x轴垂直交于点,其内充满y轴负方向的匀强电场E。测试板垂直x轴置于Ⅱ区右边界,其中心C与点重合。从离子源不断飘出电荷量为q、质量为m的正离子,加速后沿x轴正方向过O点,依次经Ⅰ区、Ⅱ区,恰好到达测试板中心C。已知离子刚进入Ⅱ区时速度大小为,速度方向与x轴正方向的夹角为,,。忽略离子间的相互作用,不计离子重力。求:
(1)Ⅰ区匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)Ⅱ区内电场强度的大小E;
(3)若把Ⅱ区的电场撤去并将其分为左右两部分,分别填充磁感应强度大小均为B(数值未知)、方向相反且垂直xOy平面的匀强磁场(左边部分垂直xOy平面向外,两磁场边界与y轴平行)。其他条件不变,为使离子的运动轨迹与测试板相切于C点,需沿x轴移动测试板,求移动后C到的距离s、Ⅱ区填充磁场的磁感应强度大小B及离子从进入Ⅱ区到相切于C点所需的时间t。
(1)Ⅰ区匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)Ⅱ区内电场强度的大小E;
(3)若把Ⅱ区的电场撤去并将其分为左右两部分,分别填充磁感应强度大小均为B(数值未知)、方向相反且垂直xOy平面的匀强磁场(左边部分垂直xOy平面向外,两磁场边界与y轴平行)。其他条件不变,为使离子的运动轨迹与测试板相切于C点,需沿x轴移动测试板,求移动后C到的距离s、Ⅱ区填充磁场的磁感应强度大小B及离子从进入Ⅱ区到相切于C点所需的时间t。
2024·陕西·三模
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某离子实验装置的基本原理如图所示,Ⅰ区宽度为d1,左边界与x轴垂直交于坐标原点O,其内充满沿y轴正方向的匀强电场,电场强度E;Ⅱ区宽度为d2,左边界与x轴垂直交于O1点,右边界与x轴垂直交于O2点,其内充满沿x轴负方向的匀强磁场,磁感应强度。足够大的测试板垂直x轴置于Ⅱ区右边界,其中心与O2点重合,以O2为原点建立zO2y坐标系,从离子源不断飘出电荷量q、质量m的正离子,其以某初速度沿x轴正方向过O点,依次经Ⅰ区、Ⅱ区到达测试板。离子从Ⅰ区飞出时的位置到O1点的距离l。忽略离子间的相互作用,不计离子的重力。则下列判断正确的是( )
A.离子进入Ⅰ区的初速度v0= |
B.离子在Ⅱ区运动的路程 |
C.离子打在测试板上的位置与O2点沿y轴距离 |
D.离子打在测试板上的位置与O2点沿z轴距离 |
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