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高中物理
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计算题
1.
(2024高三上·辽宁期末)
有一磁场区域,左边
圆内与中间
ABCD
矩形区域分布如图所示的磁场,磁感应强度大小分别为
B
0
和2
B
0
, 方向垂直纸面向里,其中圆半径为
R
, 圆心在
B
点,
AD
=2
R
,
MN
为与
AD
共线的绝缘弹性挡板,粒子与挡板发生弹性碰撞(不计碰撞时间),且碰撞前后水平方向速度大小不变。现有宽度为
R
均匀分布的带电粒子群以相同的初速度向右射入磁场区域,粒子电荷量为
q
(
q
>0),质量为
m
, 不计重力及粒子间相互作用,所有粒子经
圆内部磁场偏转后均汇聚于
A
点,并在
A
点发生弹性碰撞后进入矩形区域。
(1) 求带电粒子初速度
的大小;
(2) 某个粒子与挡板碰撞四次(不包括
D
点碰撞)后恰好到达
D
点,求该粒子在两个磁场区域运动的总路程
s
;
(3) 求粒子在矩形磁场区域中运动的时间范围。
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