反射式调管是常用的微波器械之一,它利用电子团在电场中的震荡来产生微波,其震荡原理与下述过程类似。如图所示,在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是E1=2.0×103N/C和E2=4.0×103N/C,方向如图所示,带电微粒质量m=1.0×10-20kg,带电量q=-1.0×10-9C,A点距虚线MN的距离d1=1.0cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应。求: (1)B点到虚线MN的距离d2;
(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。
我们知道,反粒子与正粒子有相同的质量,却带有等量的异种电荷.物理学家推测,既然有反粒子存在,就可能有由反粒子组成的反物质存在.1998年6月,我国科学家研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空,寻找宇宙中反物质存在的证据.磁谱仪的核心部分如图所示,PQ、MN是两个平行板,它们之间存在匀强磁场区,磁场方向与两板平行.宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ进入匀强磁场区,在磁场中发生偏转,并打在附有感光底片的板MN上,留下痕迹.假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子,它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区,并打在感光底片上的a、b、c、d四点.已知氢核质量为m,电荷量为e,PQ与MN间的距离为L,磁场的磁感应强度为B.(1)指出a、b、c、d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹.(不要求写出判断过程)(2)求出氢核在磁场中运动的轨道半径;(3)反氢核在MN上留下的痕迹与氢核在MN上留下的痕迹之间的距离是多少?
回旋加速器的磁场B="1.5" T,它的最大回旋半径r="0.50" m,当分别加速质子和α粒子时,求:(1)加在两D形盒间交变电压频率之比;(2)粒子的最大速率之比.
如图所示,初速度为零、所带电荷量为q的离子经过电压为U的电场加速后进入磁感应强度为B的匀强磁场中,沿半圆周运动而达到记录它的照相底片P上,测得它在P上的位置到入口处的距离为d,求该离子的质量.
如图所示,在xOy平面的上、下方,分别有磁感强度为B1、B2的匀强磁场,已知B2=3B1,磁场方向均沿z轴正方向.今有一质量为m、带电荷量为q的带正电荷粒子,自图中O点出发,在xOy平面内,沿与x轴成30°角方向,以初速度v0射入磁场.求:(1)粒子从O点射出到第一次通过x轴的过程中所经历的时间,并确定粒子第一次通过x轴的点的坐标;(2)粒子从O点射出到第六次通过x轴这段时间内粒子沿x轴方向的平均速度是多少?并画出粒子运动轨迹示意图.
在一个倾角为θ=30°的绝缘光滑斜面上,如图所示.磁感应强度B="4" T,垂直穿过斜面,要使一质量为0.1 g、带电荷量为q=-2×10-3 C的小球在斜面上做半径为R="5" cm的匀速圆周运动.求:(1)应加什么方向的电场?大小如何?(2)小球运动的速度大小是多大?