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高中物理
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综合题
1.
(2022·德阳模拟)
为了研究行星的磁场对宇宙高能粒子及行星生态环境的作用,研究小组建立了以下模型,如图所示,在圆心为O
1
半径为R的接地的金属圆柱外,有一个匀强磁场均匀的分布在半径为R、2R的两边界1、II之间的圆环区域内,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B(未知).在磁场左侧有一长为4R的带状粒子源,中点为O
2
, 可以放出速度大小为v。、方向平行O
1
O
2
连线的带正电粒子,带电粒子沿线均匀分布,每单位时间放出的粒子数为n
0
已知带电粒子的比荷为
, 不计重力及任何阻力。求:
(1) 若从O
2
点放出的粒子,恰好能被金属圆柱接收到,则磁感应强度B的大小;
(2) 若
, 则圆柱在单位时间内接收到的粒子数n
1
;
(3) 若
某粒子在磁场中轨迹恰好与金属圆柱内切时,则该粒子进入磁场的位置与O
1
O
2
连线间的距离。
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