零零教育信息网 首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 带电粒子在匀强磁场中的运动 > 正文 返回 打印

如图所示,真空有一个半径r=0.5m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10-3T,方向垂直于纸面向外,在x=r处的右侧有一个方向竖直向上的宽度为L1=0.5m的匀

网友投稿  2023-04-06 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,真空有一个半径r=0.5m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10-3 T,方向垂直于纸面向外,在x=r处的右侧有一个方向竖直向上的宽度为L1=0.5m的匀强电场区域(电场区域的左右边界如图中虚线所示),电场强度E=1.5×103N/C。在x=2m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏,从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比=1×109C/kg带正电的粒子,粒子的运动轨迹在纸面内,一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子,恰能从磁场与电场的相切处进入电场。不计重力及阻力的作用。求:
(1)该粒子进入电场时的速度和粒子在磁场中的运动时间。
(2)该粒子最后打到荧光屏上,该发光点的位置坐标。
(3)求荧光屏上出现发光点的范围。

◎ 答案

解:(1)由题意可知:粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R=r=0.5m
由牛顿运动定律得Bqv=
可得粒子进入电场时的速度v=
在磁场中运动的时间t1=
(2)粒子在磁场中转过120°角后从P点垂直电场线进入电场,如图所示

在电场中的加速度大小a=
粒子穿出电场时vy=at2=
tanα=
在磁场中y1=r=0.5m
在电场中侧移y2=
飞出电场后粒子做匀速直线运动y3=L2tanα=(2-0.5-0.5)×0.75=0.75m
故y=y1+y2+y3=0.5m+0.1875m+0.75m=1.4375m
则该发光点的坐标(2,1.4375)
(3)r=R,所有的带电粒子都平行于x轴射出磁场
yP'=yA+r=1.9375 m
yO'=yA-r=0.9375 m
故,P'(2,1.9375),O'(2,0.9375)
P' O'之间都有发光点

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,真空有一个半径r=0.5m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10-3T,方向垂直于纸面向外,在x=r处的右侧有一个方向竖直向上的宽度为L1=0.5m的匀…”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/202304/439977.html十二生肖
十二星座