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高中物理
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综合题
1.
(2023高二上·长沙月考)
如图所示,abc是边长为
的正三角形挡板,内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为
(未知),bc的中点P处有一条狭缝可以允许粒子穿过。 OP中间有一个加速电场,加速电压为
。一个质量为m、带电量为
的粒子从O点静止出发,穿过狭缝P后沿Pa方向进入磁场区域,它与边界abc经过两次弹性碰撞(电荷不转移)后又垂直于挡板bc返回P。不计粒子重力,求:
(1) 磁感应强度
的值;
(2) 调节磁感应强度为B,使得粒子仍能垂直于挡板bc返回P,试求B的取值;
(3) 假定粒子在磁场
中做圆周运动的周期为
, 那么在(2)的条件下,求粒子从进入磁场到垂直挡板bc返回P所用的时间的最大值
和最小值
;
(4) 撤去挡板ab和ac,仅保留下挡板bc,磁场充满bc边界的上方,粒子与挡板的碰撞是非弹性的,每次碰撞后的速度大小变为碰撞前的0.6倍,为使粒子刚好到达b点,需将磁感应强度的大小改为B,求B与
之间的关系。
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