5.如图所示,在位于竖直平面内的直角坐标系中,第Ⅱ象限内有一个与x轴相切于Q点的圆形有界匀强磁场,磁场区域半径为R,方向垂直纸面向外。一个质量为m、电荷量为+q的正点电荷A静止在Q点,另一质量也为m、电荷量也为q的正点电荷B以速度v0射向Q点,速度方向与x轴负方向夹角为60°,A、B碰撞后粘在一起运动,经磁场区域后射向y轴上的P点,此时速度方向恰好与y轴正方向夹角为30°,P点到坐标原点O的距离为5R,求
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)A、B粘在一起后运动到P点的时间。
6.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,在科学研究中具有重要应用。如图所示是质谱仪工作原理简图,电
容器两极板相距为d,两端电压为U,板间匀强磁场磁感应强度为B1,一束带电量均为q的正电荷粒子从图示方向射入,沿直线穿过电容器后进入另一垂直纸面的匀强磁场B2(磁场方向未画出),结果分别打在a、b两点,测得两点间的距离为?R,由此可知,打在两点的粒子质量差为?m=____________。(粒子重力不计)
7.某兴趣小组的同学们设计了测定带电粒子运动初速度的实验方案:取两个半
Q y 030 P 5R 600 O v0 x 径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,在极板间加上电势差,板间电场可以认为是均匀的。现让一个?粒子(氦原子核)从正极板边缘沿半径方向以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,当极板间电势差为U时,测得?粒子恰好落在负极板的中心。已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响。则?粒子的初速度为______________。
8.(原创)如图所示的坐标系,在y轴左侧有垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场。在x=L处,有一个与x轴垂直放置的屏,y轴与屏之间有与y轴平行的匀强电场。在坐标原点O处同时释放两个均带正电荷的粒子A和B,粒子A的速度方向沿着x轴负方向,粒子B的速度方向沿着x轴正方向。已知粒子A的质量为m,带电量为q,粒子B的质量是n1m,带电量为n2q,释放瞬间两个粒子的速率满足关系式mvA?n1mvB。若已测得粒子A在磁场中运动的半径为r,粒子B击中屏的位置到x轴的距离也等于r。粒子A和粒子B的重力均不计。
(1)试在图中画出粒子A和粒子B的运动轨迹的示意图。 (2)求:粒子A和粒子B打在屏上的位置之间的距离。