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带电粒子在匀强磁场中的运动
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如图所示,在y轴的右方有一匀强磁场,磁感强度为B,方向垂直纸面向外.在x轴的下方,有一匀强电场,场强为E,方向平行x轴向左.有一绝缘板放置有y轴处,且与纸面垂直.现在一质
网友投稿 2023-04-06 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,在y轴的右方有一匀强磁场,磁感强度为B,方向垂直纸面向外.在x轴的下方,有一匀强电场,场强为E,方向平行x轴向左.有一绝缘板放置有y轴处,且与纸面垂直.现在一质量为m,带电量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速,然后以垂直于绝缘板的方向从A处直线穿过绝缘板,而后从x轴的K处以与x车正向夹角为60°的方向进入电场和磁场迭加的区域,最后到达y轴上的C点.已知OD长为L,不计粒于重力,粒子穿过绝缘板后电量不变,求:
(1)粒子经过绝缘板时损失的动能;
(2)粒子到达C点时的速度大小.
◎ 答案
(1)不计粒子受的重力,假设粒子穿过绝缘板后电量不变,
粒子在磁场中只受洛仑兹力作用作匀速圆周运动,速度设为V.
则qBV=
m
V
2
R
∴R=
mV
qB
由几何知识知,R=
2L
3
∴
mV
qB
=
2L
3
得:V=
2qBL
3
m
粒子被加速,穿过绝缘板时损失的功能为△E
则△E=qu-
1
2
m
V
2
得△E=qu-
2
q
2
B
2
L
2
3m
(2)从D点到C点,只有电场力对粒子做功,到达C点速度V
c
由动能定理qEL=
1
2
mV
c
2
-
1
2
m
V
2
得:V
c
=
1
3m
18mqEL+12
q
2
B
2
L
2
答:(1)粒子经过绝缘板时损失的动能为qu-
2
q
2
B
2
L
2
3m
;
(2)粒子到达C点时的速度大小为
1
3m
18mqEL+12
q
2
B
2
L
2
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在y轴的右方有一匀强磁场,磁感强度为B,方向垂直纸面向外.在x轴的下方,有一匀强电场,场强为E,方向平行x轴向左.有一绝缘板放置有y轴处,且与纸面垂直.现在一质…”主要考查了你对 【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/202304/441520.html
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