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如图甲所示,一初速度为零的带电粒子在A、B板间被电场加速后,从小孔射入长方形区域abcd,当粒子到达P点时,该区域内即出现一个始终垂直纸面而方向交替变化的匀强磁场,其变
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图甲所示,一初速度为零的带电粒子在A、B板间被电场加速后,从小孔射入长方形区域abcd,当粒子到达P点时,该区域内即出现一个始终垂直纸面而方向交替变化的匀强磁场,其变化规律如图乙所示(B的正值与磁场指向纸外对应).已知直线PO垂直平分边ab(cd),PO=3m,ab=1.6m,带电粒子的荷质比(
q
m
)为50C/kg,不计重力.问:为使粒子能通过O点,A、B板间加速电压的最大值是多少?
◎ 答案
粒子到P点后做圆周运动,因粒子运动的周期:
T=
2πm
Bq
=π×1
0
-2
s
,
T刚好与B变化周期一致.又因为欲打到D点,
则应有:
n?2
r
m
=
.
PO
(n为自然数).
受ab宽度限制
r
m
<
.
ab
2
,
由以上分析得:n应取2时有r
m
=0.75m
因
r
m
=
m
V
m
Bq
根据动能定理,
q
U
m
=
1
2
m
V
m
2
得:
U
m
=
r
m
2
B
2
q
2m
=225V
答:A、B板间加速电压的最大值是225V.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,一初速度为零的带电粒子在A、B板间被电场加速后,从小孔射入长方形区域abcd,当粒子到达P点时,该区域内即出现一个始终垂直纸面而方向交替变化的匀强磁场,其变…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】,【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/202210/339496.html
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