題目列表(包括答案和解析)
某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運動軌跡做出“0”、“8”字樣,首先,如圖甲所示,在真空空間的豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系,在和處有兩個與軸平行的水平界面和,它們把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域,在三個區(qū)域內(nèi)分別存在勻強磁場、、,其
大小滿足,方
向如圖甲所示.在Ⅱ區(qū)域內(nèi)的軸左右
兩側(cè)還分別存在勻強電場、(圖中
未畫出),忽略所有電、磁場的邊緣效應(yīng).
是以坐標(biāo)原點為中心對稱的正方
形,其邊長.現(xiàn)在界面上的
A處沿軸正方向發(fā)射一比荷的帶正電荷的粒子(重力不計),粒子恰能沿圖中實線途經(jīng)B、C、,D三點后回到A點并做周期性運動,軌跡構(gòu)成一個“0”字.已知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均做直線運動.
(1)求、的大小和方向.
(2)去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強電場和磁場,其他條件不變,仍在A處以相同的速度發(fā)射相同的粒子,請在Ⅱ和Ⅲ區(qū)城內(nèi)重新設(shè)計適當(dāng)?shù)膭驈婋妶龌騽驈姶艌,使粒子運動的軌跡成為上下對稱的“8”字,且粒子運動的周期跟甲圖中相同.請通過必要的計算和分析,求出你所設(shè)計的“場”的大小、方向和區(qū)域,并在乙圖中描繪出帶電粒子的運動軌跡和你所設(shè)計的“場”.(上面半圓軌跡已在圖中畫出)
某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運動軌跡做出“0”、“8”字樣,首先,如圖甲所示,在真空空間的豎直平面內(nèi)建立xoy坐標(biāo)系,在y1=0.1m和y2= -0.1m處有兩個與x軸平行的水平界面PQ和MN把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域,在三個區(qū)域中分別存在勻強磁場B1、B2、B3,其大小滿足B2=2B1=2B3=0.02T,方向如圖甲所示。在Ⅱ區(qū)域中的y軸左右兩側(cè)還分別存在勻強電場E1、E2(圖中未畫出),忽略所有電、磁場的邊緣效應(yīng). ABCD是以坐標(biāo)原點O為中心對稱的正方形,其邊長L=0.2m,F(xiàn)在界面PQ上的A處沿y軸正方向發(fā)射一比荷q/m=108c/kg的帶正電荷的粒子(重力不計),粒子恰能沿圖中實線途經(jīng)B、C、D三點后回到A點并做周期性運動,軌跡構(gòu)成一個“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時均做直線運動.
(1)求E1、E2場的大小和方向
(2)若去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強電場和磁場,其他條件不變,仍在處以相同的速度發(fā)射相同的粒子,請在Ⅱ和Ⅲ區(qū)域內(nèi)重新設(shè)計適當(dāng)?shù)膭驈婋妶龌騽驈姶艌,使粒子運動的軌跡成為上、下對稱的“8”字,且粒子運動的周期跟甲圖中相同,請通過必要的計算和分析,求出你所設(shè)計的“場”的大小、方向和區(qū)域,并在乙圖中描繪出帶電粒子的運動軌跡和你所設(shè)計的“場”(上面半圓軌跡己在圖中畫出)
說明:定出評分標(biāo)準(zhǔn)是為了盡可能在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下評定成績. 試題的參考解答是用來說明評分標(biāo)準(zhǔn)的. 考生如按其他方法或步驟解答,正確的,同樣給分;有錯的,根據(jù)錯誤的性質(zhì),參照評分標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)的規(guī)定評分.
一、二選擇題
1.B 2.C 3.A 4.C 5.A 6.CD 7.BD 8.BD 9.ABD
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