串列加速器是用来产生高能离子的装置,图中虚线框内为其主体的原理示意图,其中加速管的中部b处有很高的正电势U,a、c两端均有电极接地(电势为零)。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入,当离子到达b处时,可被设在b处的特殊装置将其电子剥离,成为n价正离子,而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感强度为B的匀强磁场 中,在磁场中做半径为R的圆周运动,已知碳离子的质量m=2.0×10-26㎏,U=7.5×105V,B=0.50T,n=2,基元电荷e=1.6×10-19C ,求R。
(9分)如图所示,直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场.一电子(质量为m、电荷量为e)以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中,求:
(1)电子从磁场中射出时距O点多远;(2)电子在磁场中运动的时间为多少.
如图所示,质量为m,带电量为+q的粒子,从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入.已知两板间距为d,磁感强度为B,这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域(重力不计).今将磁感强度增大到某值,则粒子将落到极板上.当粒子落到极板上时的动能为_____________.
(5分)如图所示,在x轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.在原点O有一个离子源向x轴上方的各个方向发射出质量为m,电荷量为q的正离子,速率都为v.对那些在xOy平面内运动的离子,在磁场中可能到达的最大值为x=________,y=________.
如图所示,水平放置的平行金属板A带正电,B带负电,A、B间距离为d,匀强电场的场强为E,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,今有一带电粒子在A、B间竖直平面内做半径为R的匀速圆运动,则带电粒子的转动方向为______时针方向,速率为__________.
在磁感应强度B的匀强磁场中,垂直于磁场放入一段通电导线。若任意时刻该导线中有N个以速度v做定向移动的电荷,每个电荷的电量为q.则每个电荷所受的洛伦兹力FB=___________,该段导线所受的安培力为FA=___________.