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  • 1. (2021高三上·浙江月考) 如图所示,静止于P处的带正电粒子,经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从O点垂直竖直xOy平面向上进入边长为L的立方体有界匀强磁场区域,立方体底面ABCD位于xOy平面内,初始磁场B0(未知)方向沿y轴负方向(图中未画出),EFGH平面是一个荧光显示屏,当粒子打到荧光屏上某一点时,该点能够发光,静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,方向如图1所示.已知加速电场的电压为U,圆弧虚线的半径为R,粒子质量为m,电荷量为q,粒子重力不计。

    1. (1) 求粒子在辐向电场中运动时其所在处的电场强度E的大小;
    2. (2) 若粒子恰好能打在棱EH的中点M点,求初始匀强磁场的磁感应强度B0的大小;
    3. (3) 若分别在x方向与y方向施加如图2所示随时间周期性变化的正交磁场,沿坐标轴正方向的磁感应强度取正,不计粒子间的相互作用,粒子在磁场中运动时间远小于磁场变化的周期,不考虑磁场变化产生的电场对粒子的影响。

      ①试确定时刻射入的粒子打在荧光屏上的亮斑N点坐标位置(结果用x,y二维坐标加以表示);

      ②试确定一个周期内粒子在荧光屏上留下的光斑轨迹形状,并写出在轨迹方程(用x,y坐标表示)。

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