零零教育信息网 首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理 > 正文 返回 打印

如图所示,所以O为圆心,R为半径的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;竖直平行放置的极板A、K相距为d,AK之间的电压可以调节,

网友投稿  2022-11-05 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,所以O为圆心,R为半径的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;竖直平行放置的极板A、K相距为d,AK之间的电压可以调节,S1、S2为A、K极板上的两个小孔,且S1、S2和O三点在垂直于极板的同一直线上,OS2=R;质量为m、电量为q的正离子从S1进入电场后,自S2射出并进入磁场区域,不计重力和离子进入电场时的初速度,问:
(1)为使正离子射出磁场时的速度的方向与进入时重直,A、K之间的电压应为多大?
(2)粒子在磁场中的运动时间多长?
魔方格

◎ 答案

(1)正离子在电场中做初速度为零的加速直线运动
由动能定理得qU=
1
2
mv2

∵正离子以速度v进入匀强磁场,做匀速圆周运动Bqv=m
v2
r

正离子离开磁场时的速度与进入时垂直,故r=R   ③
解得A、K间的电压U=
B2R2q
2m

(2)离子进入磁场后洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:Bqv=m
v2
R

离子在磁场中做匀速圆周运动的周期为:T=
2πR
v

离子在磁场中的运动时间为:t=
1
4
T

解④⑤⑥式得:t=
πm
2Bq

答:(1)为使正离子射出磁场时的速度的方向与进入时重直,A、K之间的电压应为
B2R2q
2m

(2)粒子在磁场中的运动时间为::t=
πm
2Bq

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,所以O为圆心,R为半径的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;竖直平行放置的极板A、K相距为d,AK之间的电压可以调节,…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【动能定理】,【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/202211/363914.html十二生肖
十二星座