如圖所示，虛線框內為某兩極串列加速器原理圖，abc為長方體加速管，加速管底面寬度為d,加速管的中部b處有很高的正電勢，a、c兩端均有電極接地（電勢為零），加速管出口c右側距離為d處放置一寬度為d的熒光屏．現讓大量速度很小（可認為初速度為零）的負一價離子（電荷量為-e）從a端進入，當離子到達b處時，可被設在b處的特殊裝置將其電子剝離，成為三價正離子（電荷量為+3e），而不改變其速度大小．這些三價正離子從c端飛出后進入與其速度方向垂直的、磁感應強度為B的勻強磁場中，其中沿加速管中軸線進入的離子恰能打在熒光屏中心位置，離子質量為m,不計離子重力及離子間相互作用力．求：
（1）求離子在磁場中運動的速度v的大小；
（2）求a、b兩處的電勢差U；
（3）實際工作時，磁感應強度可能會與設計值B有一定偏差，若進入加速器的離子總數為N，則磁感應強度為0.9B時有多少離子能打在熒光屏上？
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【解答】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：197引用：3難度：0.1
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1．如圖，半徑為d的圓形區域內有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質量為m的帶電粒子從圓周上a點對準圓心O射入磁場，從b點折射出來，若α=60°，則帶電粒子射入磁場的速度大小為（ ）發布：2025/1/6 0:30:5組卷：272引用：2難度：0.6 -
2．如圖所示，三角形ABC內有垂直于三角形平面向外的勻強磁場，AB邊長為L，∠CAB=30°，∠B=90°，D是AB邊的中點。現在DB段上向磁場內射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子（不考慮粒子間的相互作用和粒子重力），若從D點射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場，則AC邊上有粒子射出的區域長度為（ ）發布：2025/1/3 0:30:3組卷：303引用：1難度：0.5 -
3．如圖1所示，在xOy坐標系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強磁場區域由ΔAB0和矩形0BCD構成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y軸上。位于極板左側的粒子源沿x軸向右接連發射質量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現在0～3t0時間內兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時刻進入兩板間的粒子，在t0時刻射入磁場時，恰好不會從磁場邊界射出磁場區域且圓心在x軸上，上述l、m、q、t0為已知量，U0=
，不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時刻進入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度；
（2）勻強磁場的磁感應強度的大小及磁場區域的面積；
（3）t=t0時刻進入兩板間的帶電粒子在勻強磁場中運動的時間。
發布：2024/12/30 0:0:1組卷：88引用：2難度：0.7