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如图所示,在半径为a的圆形区域内充满磁感应强度大小为的均匀磁场,其方向垂直于纸面向里.在圆形区域平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1.2a的刚性等边三角形框架,其中心位于圆形区域的圆心.边上点(DS=L/2)处有一发射带电粒子源,发射粒子的方向皆在图示平面内且垂直于边,发射粒子的电量皆为(>0),质量皆为,但速度有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架的碰撞均无机械能损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试问:(1)若发射的粒子速度垂直于边向上,这些粒子中回到点所用的最短时间是多少?(2)若发射的粒子速度垂直于边向下,带电粒子速度的大小取哪些数值时可使点发出的粒子最终又回到点?这些粒子中,回到点所用的最短时间是多少?(不计粒子的重力和粒子间的相互作用)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在半径为a(大小未知)的圆柱空间中(图中圆为其横截面),固定放置一绝缘材料制成的边长为L的弹性等边三角形框架DEF,其中心O位于圆柱的轴线上.在三角形框架DEF与圆柱之间的空间中,充满磁感应强度大小为B的均匀磁场,其方向平行于圆柱轴线垂直纸面向里.在EF边上的中点S处有一发射带电粒子的粒子加速器,粒子发射的方向均在截面内且垂直于EF边并指向磁场区域.发射粒子的电量均为q(q>o),质量均为m,速度大小均为v=
qBL
6m
,若粒子与三角形框架的碰撞均为完全弹性碰撞,且粒子在碰撞过程中所带的电量不变.(不计带电粒子的重力,不计带电粒子之间的相互作用)求:
(1)为使初速度为零的粒子速度增加到v=
qBL
6m
,在粒子加速器中,需要的加速电压为多大;
(2)带电粒子在匀强磁场区域内做匀速圆周运动的半径;.
(3)若满足:从S点发射出的粒子都能再次返回S点,则匀强磁场区域的横截面圆周半径a至少为多大;
(4)若匀强磁场区域的横截面圆周半径a满足第(3)问的条件,则从S点发射出的某带电粒子从S点发射到第一次返回S点的时间是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在半径为a的圆形区域内充满磁感应强度大小为的均匀磁场,其方向垂直于纸面向里.在圆形区域平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1.2a的刚性等边三角形框架,其中心位于圆形区域的圆心.边上点(DS=L/2)处有一发射带电粒子源,发射粒子的方向皆在图示平面内且垂直于边,发射粒子的电量皆为(>0),质量皆为,但速度有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架的碰撞均无机械能损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试问:(1)若发射的粒子速度垂直于边向上,这些粒子中回到点所用的最短时间是多少?(2)若发射的粒子速度垂直于边向下,带电粒子速度的大小取哪些数值时可使点发出的粒子最终又回到点?这些粒子中,回到点所用的最短时间是多少?(不计粒子的重力和粒子间的相互作用)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013北京东城区期末)如图所示,在半径为a(大小未知)的圆柱空间中(图中圆为其横截面),固定放置一绝缘材料制成的边长为L的弹性等边三角形框架DEF,其中心O位于圆柱的轴线上。在三角形框架DEF与圆柱之间的空间中,充满磁感应强度大小为B的均匀磁场,其方向平行于圆柱轴线垂直纸面向里。在EF边上的中点S处有一发射带电粒子的粒子加速器,粒子发射的方向均在截面内且垂直于EF边并指向磁场区域。发射粒子的电量均为q(q>o),质量均为m,速度大小均为,若粒子与三角形框架的碰撞均为完全弹性碰撞,且粒子在碰撞过程中所带的电量不变。(不计带电粒子的重力,不计带电粒子之间的相互作用)求:

(1)为使初速度为零的粒子速度增加到,在粒子加速器中,需要的加速电压为多大;

(2)带电粒子在匀强磁场区域内做匀速圆周运动的半径;.

(3)若满足:从S点发射出的粒子都能再次返回S点,则匀强磁场区域的横截面圆周半径a至少为多大;

(4)若匀强磁场区域的横截面圆周半径a满足第(3)问的条件,则从S点发射出的某带电粒子从S点发射到第一次返回S点的时间是多少?

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年江苏省高三5月阶段测试物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,在半径为a的圆形区域内充满磁感应强度大小为的均匀磁场,其方向垂直于纸面向里.在圆形区域平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1.2a的刚性等边三角形框架,其中心位于圆形区域的圆心.边上点(DS=L/2)处有一发射带电粒子源,发射粒子的方向皆在图示平面内且垂直于边,发射粒子的电量皆为(>0),质量皆为,但速度有各种不同的数值.若这些粒子与三角形框架的碰撞均无机械能损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边.试问:(1)若发射的粒子速度垂直于边向上,这些粒子中回到点所用的最短时间是多少?(2)若发射的粒子速度垂直于边向下,带电粒子速度的大小取哪些数值时可使点发出的粒子最终又回到点?这些粒子中,回到点所用的最短时间是多少?(不计粒子的重力和粒子间的相互作用)

 

 

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年北京市东城区高三(上)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

如图所示,在半径为a(大小未知)的圆柱空间中(图中圆为其横截面),固定放置一绝缘材料制成的边长为L的弹性等边三角形框架DEF,其中心O位于圆柱的轴线上.在三角形框架DEF与圆柱之间的空间中,充满磁感应强度大小为B的均匀磁场,其方向平行于圆柱轴线垂直纸面向里.在EF边上的中点S处有一发射带电粒子的粒子加速器,粒子发射的方向均在截面内且垂直于EF边并指向磁场区域.发射粒子的电量均为q(q>o),质量均为m,速度大小均为,若粒子与三角形框架的碰撞均为完全弹性碰撞,且粒子在碰撞过程中所带的电量不变.(不计带电粒子的重力,不计带电粒子之间的相互作用)求:
(1)为使初速度为零的粒子速度增加到,在粒子加速器中,需要的加速电压为多大;
(2)带电粒子在匀强磁场区域内做匀速圆周运动的半径;.
(3)若满足:从S点发射出的粒子都能再次返回S点,则匀强磁场区域的横截面圆周半径a至少为多大;
(4)若匀强磁场区域的横截面圆周半径a满足第(3)问的条件,则从S点发射出的某带电粒子从S点发射到第一次返回S点的时间是多少?

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