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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,S
1
、S
2
为A、K极板上的两个小孔,且S
1
、S
2
和O三点在垂直于极板的同一直线上,OS
2
=R;质量为m、电量为q的正离子从S
1
进入电场后,自S
2
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?
◎ 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
m
v
2
①
∵正离子以速度v进入匀强磁场,做匀速圆周运动
Bqv=m
v
2
r
②
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=
B
2
R
2
q
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
v
2
R
④
离子在磁场中做匀速圆周运动的周期为:
T=
2πR
v
⑤
离子在磁场中的运动时间为:
t=
1
4
T
⑥
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
B
2
R
2
q
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
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