摘要:如图(甲)所示.在x≥0区域内有如图(乙)所示的大小不变.方向随时间周期性变化的磁场.设磁场方向垂直于纸面向外时为正方向.现有一质量为m.带电量为+q的离子.在t=0时刻从坐标原点O以速度υ沿与x轴正方向成75°角射入.离子运动一段时间而到达P点.P点坐标为(a.a).此时离子的速度方向与?OP?延长线的夹角为30°.离子在此过程中只受磁场力作用. (1)若B0 = B1为已知量.试求离子在磁场中运动时的轨道半径R及周期的表达式. (2)若B0为未知量.那么所加最大磁场的变化周期T.磁感应强度B0的大小各应满足什么条件.才能使离子完成上述运动?(写出T.B0各应满足条件的表达式) 答案:(1)T=2πm/qB1.R=mv/qB1 (2)B0=mv/aq.T≥2πa/3v
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如图甲所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上.在xoy平面内有与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆形区域内加有与xoy平面垂直的匀强磁场.在坐标原点O处放置一带电微粒发射装置,它可以连续不断地发射具有相同质量m、电荷量q(q>0)和初速为v0的带电粒子.已知重力加速度大小为g.
(1)当带电微粒发射装置连续不断地沿y轴正方向发射这种带电微粒时,这些带电微粒将沿圆形磁场区域的水平直径方向离开磁场,并继续沿x轴正方向运动.求电场强度和磁感应强度的大小和方向.
(2)调节坐标原点.处的带电微粒发射装置,使其在xoy平面内不断地以相同速率v0沿不同方向将这种带电微粒射入第1象限,如图乙所示.现要求这些带电微粒最终都能平行于x轴正方向运动,则在保证匀强电场、匀强磁场的强度及方向不变的条件下,应如何改变匀强磁场的分布区域?并求出符合条件的磁场区域的最小面积.
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(1)当带电微粒发射装置连续不断地沿y轴正方向发射这种带电微粒时,这些带电微粒将沿圆形磁场区域的水平直径方向离开磁场,并继续沿x轴正方向运动.求电场强度和磁感应强度的大小和方向.
(2)调节坐标原点.处的带电微粒发射装置,使其在xoy平面内不断地以相同速率v0沿不同方向将这种带电微粒射入第1象限,如图乙所示.现要求这些带电微粒最终都能平行于x轴正方向运动,则在保证匀强电场、匀强磁场的强度及方向不变的条件下,应如何改变匀强磁场的分布区域?并求出符合条件的磁场区域的最小面积.
如图(甲)所示,在xoy平面内有足够大的匀强电场,电场方向竖直向上,电场强度E=40N/C.在y轴左侧平面内有足够大的瞬时磁场,磁感应强度B1随时间t变化规律如图(乙)所示,15π s后磁场消失,选定磁场垂直向里为正方向.在y轴右侧平面内还有方向垂直纸面向外的恒定的匀强磁场,分布在一个半径为r=0.3m的圆形区域(图中未画出),且圆的左侧与y轴相切,磁感应强度B2=0.8T.t=0时刻,一质量m=8×10-4kg、电荷量q=2×10-4C的微粒从x轴上xP=-0.8m处的P点以速度v=0.12m/s向x轴正方向入射.(计算结果保留二位有效数字)

(1)求微粒在第二像限运动过程中离y轴、x轴的最大距离
(2)若微粒穿过y轴右侧圆形磁场时,速度方向的偏转角度最大,求此圆形磁场的圆心坐标(x、y)
(3)若微粒以最大偏转角穿过磁场后,击中x轴上的M点,求微粒从射入圆形磁场到击中M点的运动时间t.
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(1)求微粒在第二像限运动过程中离y轴、x轴的最大距离
(2)若微粒穿过y轴右侧圆形磁场时,速度方向的偏转角度最大,求此圆形磁场的圆心坐标(x、y)
(3)若微粒以最大偏转角穿过磁场后,击中x轴上的M点,求微粒从射入圆形磁场到击中M点的运动时间t.
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(1)若B为已知量,试求粒子在磁场中运动时的轨道半径R及周期T的表达式.
(2)说明在OP间运动的时间跟所加磁场的变化周期T之间应有什么样的关系才能使粒子完成上述运动.
(3)若B为未知量,那么所加磁场的变化周期T、磁感强度B0的大小各应满足什么条件,才能使粒子完成上述运动?(写出T及B0各应满足条件的表达式)