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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 物理
  • 题型 计算题
  • 难度 较难
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如图所示,在平面直角坐标系xOy第一象限内分布有垂直xOy向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.5×10-2 T.在第二象限紧贴y轴并垂直y轴放置一对平行金属板MN,极板间距d=0.4 m,MN中心轴线离x轴0.3 m.极板与左侧电路相连接,通过移动滑动头P可以改变极板MN间的电压。a、b为滑动变阻器的最下端和最上端(滑动变阻器的阻值分布均匀),a、b两端所加电压U=1×102 V。在MN中心轴线上距y轴距离为L=0.4 m处,有一粒子源S沿x轴正方向连续射出比荷为=4.0×106 C/kg,速度为v0=2.0×104 m/s带正电的粒子,粒子经过y轴进入磁场,经过磁场偏转后射出磁场而被收集(忽略粒子的重力和粒子之间的相互作用).

(1)当滑动头P在a端时,求粒子在磁场中做圆周运动的半径R0
(2)当滑动头P在ab正中间时,求粒子射入磁场时速度的大小;
(3)滑动头P的位置不同则粒子在磁场中运动的时间也不同,求粒子在磁场中运动的最长时间.

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如图所示,在平面直角坐标系xOy第一象限内分布有垂直xOy向