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高中物理
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综合题
1.
(2022·浙江模拟)
为了探测带电粒子,研究人员设计了如图甲所示的装置。纸面内存在一个半径为R、圆心为
的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,该磁场区域在垂直纸面的方向上足够长。以
右边的O点为坐标原点建立一平面直角坐标系
, O和
两点间距离为2R。y轴与
连线垂直,x轴(图甲中未画出)正方向垂直纸面向里,在
平面内存在一个足够大的探测屏.圆形磁场区域正下方存在一个长度为R且与y轴垂直的粒子源
, 该粒子源各处均能持续不断地发射质量为m、电荷量为+q的粒子,粒子发射时的速度大小均为
, 方向均沿y轴正方向,从粒子源
中点发射的粒子速度方向恰好指向
, 已知粒子在圆形磁场中做圆周运动的半径为R,不计粒子重力和粒子间相互作用力。
(1) 求圆形匀强磁场区域的磁感应强度大小B;
(2) 求从粒子源右端点N发射的粒子从进入磁场到打到屏上所经历的时间t;
(3) 若在圆形区域内再加上一个沿x轴正方向、场强为
且足够长的匀强电场.此时从粒子源中点及左右端点M、N发射的粒子打在屏上
、
、
三点上,如图乙所示;
①请指出从M点发射的粒子打在屏上哪一点;(不要求写推导过程)
②求打在屏上的所有粒子中与O点相距最远的粒子在屏上的坐标。
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