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高中物理
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计算题
1.
(2024高三下·湖南月考)
如图甲所示,足够长水平收集板位于
轴,在一、二、四象限足够大区域有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为
。在第三象限有垂直纸面向里、半径为
的圆形匀强磁场,磁感应强度大小为
, 边界与
轴相切于
点
。一群电子从与
轴平行的虚线处垂直虚线射入圆形磁场后均从
点进入右侧磁场,这群电子在虚线处的
坐标范围为
, 电子打到收集板上后被收集。电子电量为
、质量为
, 不计电子重力及电子间的相互作用。
(1) 求电子的初速度大小
;
(2) 求收集板上能收集到电子区域的长度;
(3) 若撤去收集板及位于一、二、四象限的磁场,在
轴右侧加多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场,如图乙所示。电场、磁场宽度均为
, 电场强度为
, 方向水平向右,垂直于纸面向里的磁场的磁感应强度为
, 垂直于纸面向外的磁场的磁感应强度为
, 电、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直:
若从
处射出电子从第
层右侧垂直边界穿出,求
与
的大小之比;
把磁感应强度
大小改为
使
处射出电子从第
层右侧边界穿出时速度的方向恰好平行
轴向下,求
的大小
用
、
、
、
、
、
、
表示
。
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