题目内容
如图所示,条形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强度B的大小均为0.3T,AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,它们相互平行,条形区域的长度足够长,磁场宽度及BB′、CC′之间的距离d=1m。一束带正电的某种粒子从AA′上的O点以沿与AA′成60°角、大小不同的速度射入磁场,当粒子的速度小于某一值V0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0=4×10-6s;当粒子速度为V1时,刚好垂直边界BB′射出区域Ⅰ。取π≈3,不计粒子所受重力。 求:
(1)粒子的比荷q/m;
⑵速度V0 和V1的大小;
⑶速度为V1的粒子从O到DD′所用的时间。
(1)
(1分)
(1分)
解得
C/kg 或
C/kg (1分)
(2)当粒子速度为v0时,粒子在区域I内的运动轨迹刚好与BB′边界相切,此时有
R0+R0sin
= d (1分)
(1分)
得
m/s (1分)
当粒子速度为v1时,刚好垂直边界BB′射
出区域Ⅰ,此时有:
R1sin
= d (1分) ks5u
(1分) 得v1 =2×106m/s (1分)
(3)区域I、Ⅱ宽度相同,则粒子在区域I、Ⅱ中运动时间均为
(1分)
穿过中间无磁场区域的时间为
(1分)
则粒子从O1到DD′所用的时间t =1.5×10-6s (1分)
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