题目内容
(20分)如图所示,磁感应强度大小为B=0.15T、方向垂直于纸面向里且分布在半径R=0.10m的圆形磁场区域里,圆的左端和y轴相切于坐标原点O,右端和荧光屏MN相切于x轴上的A点,置于原点O的粒子源可沿x轴正方向发射速度为v=3.0×106m/s的带负电的粒子流,粒子重力不计,比荷为q/m=1.0×108C/kg。现在以过O点且垂直于纸面的直线为轴,将圆形磁场缓慢地顺时针旋转了900,
问:(提示:)
(1)在圆形磁场转动前,粒子通过磁场后击中荧光屏上的点与A点的距离;ks**5u
(2)在圆形磁场旋转过程中,粒子击中荧光屏上的点与A的最大距离;
(3)定性说明粒子在荧光屏上形成的光点移动的过程。
(20分)解:(1)沿圆形磁场半径射入的粒子,射出磁场偏转后,速度方向的易知其反向延长线过圆形磁场的圆心,故可以等效为粒子从圆心直线射出。
,由几何关系如图可知ks**5u
(6分)
(2)分析可知,粒子在磁场中运动的轨迹是固定的,但磁场转动时,其边界和粒子轨迹相交点在发生变化,射出点和O点之间距离越远,速度的方向偏转越大,当圆形磁场的直径和粒子的圆形轨迹相交时,粒子偏转方向就达到最大。
易知θ=300由图可知,粒子的偏向角为600,AB=2R-rtg300
故, (8分)ks**5u
(3)由分析可知,粒子飞出磁场的偏转角度先变大后变小,故粒子击中光屏的光点先向下移动,再向上移动。(6分)
练习册系列答案
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半导体中参与导电的电流载体称为载流子.N型半导体的载流子是带负电的电子,P型半导体的载流子是带正电的“空穴”,如图所示,一块厚度为d、宽度为L的长方形半导体样品,置于方向如图所示、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,当半导体样品中通以向右的电流强度为I的恒定电流时,样品上、下底面出现恒定电势差U,且上表面带正电、下表面带负电.设半导体样品中每个载流子带电荷量为q,半导体样品中载流子的密度(单位体积内载流子的个数)用n表示(已知电流I=nqvS,其中v为载流子定向移动的速度,S为导体横截面积),则下列关于样品材料类型的判断和其中载流子密度n大小的表达式正确的是
( )
( )
A、是N型半导体,n=
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B、是P型半导体,n=
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C、是N型半导体,n=
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D、是P型半导体,n=
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