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带电粒子在电场中的偏转
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如图所示,xoy平面内,在轴左侧某区域内有一个方向竖直向下,水平宽度为,电场强度为的匀强电场。在y轴右侧有一个圆心位于x轴上,半径为的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向
网友投稿 2022-12-04 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,xoy平面内,在轴左侧某区域内有一个方向竖直向下,水平宽度为
,电场强度为
的匀强电场。在y轴右侧有一个圆心位于x轴上,半径为
的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度
,在坐标为
处有一垂直于x轴的面积足够大的荧光屏PQ。今有一束带正电的粒子从电场左侧沿+x方向射入电场,穿出电场时恰好通过坐标原点,速度大小为
,方向与x轴成30°角斜向下。若粒子的质量
,电量为
,不计重力。试求:
(1)粒子射入电场时的位置坐标和初速度;
(2)若圆形磁场可沿x轴移动,圆心O'在x轴上的移动范围为
,由于磁场位置的不同,导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同,试求粒子打在荧光屏上的范围。
◎ 答案
解:(1)粒子沿+x方向进入电场后做类平抛运动,在O点将v沿x、y方向分解得
,
粒子在电场中做类平抛运动:
所以粒子射入电场时的坐标位置为
(2)洛仑兹力提供向心力,则
由几何关系知此时出射位置为D点,轨迹如图
荧光屏最高端的纵坐标为:
随着磁场向右移动荧光屏光点位置逐渐下移,当v方向与磁场圆形区域相切,此后,粒子将打在荧光屏的同一位置。其最低端的纵坐标为:
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,xoy平面内,在轴左侧某区域内有一个方向竖直向下,水平宽度为,电场强度为的匀强电场。在y轴右侧有一个圆心位于x轴上,半径为的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向…”主要考查了你对 【带电粒子在电场中的偏转】,【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/202212/407868.html
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