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如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r0，滑动变阻器的总电阻3r0，当滑动变阻器的触头P滑到距右端b的距离为总长的13时，闭合开关S；将质量为m，电量为q的带正电的粒子
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r
0
，滑动变阻器的总电阻3r
0
，当滑动变阻器的触头P滑到距右端b的距离为总长的
1
3
时，闭合开关S；将质量为m，电量为q的带正电的粒子（不计重力）从A点由静止释放被加速后，从极板B的小孔射出，沿半径方向射入一个半径为r的圆形匀强磁场区域，飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角．求：
（1）粒子从极板B的小孔射出时的速度v
0
的大小；
（2）圆形磁场区域的磁感应强度B的大小．
◎ 答案
（1）由题意可知，
U
AB
=
2
r
0
3
r
0
+
r
0
E=
E
2
带电粒子在电容器中受到电场力作用而做匀加速直线运动，根据动能定理，有：
qU
AB
=
1
2
mv
2
得到带电粒子从小孔P射入匀强磁场时的速度为v=
2qU
m
=
2q×
E
2
m
=
qE
m
；
（2）粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60°角，故 AD 弧所对圆心角 60°，
粒子做圆周运动的半径R′=rcot30°=
3
r
又R′=
mv
Bq
得B=
mv
q
R
′
=
m×
qE
m
3
qr
=
mE
3r
答：（1）粒子从极板B的小孔射出时的速度v
0
的大小为
qE
m
；
（2）圆形磁场区域的磁感应强度B的大小为
mE
3r
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r0，滑动变阻器的总电阻3r0，当滑动变阻器的触头P滑到距右端b的距离为总长的13时，闭合开关S；将质量为m，电量为q的带正电的粒子…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/338813.html
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