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在甲图中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强

网友投稿  2023-04-06 00:00:00  互联网

◎ 题目

在甲图中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点,如图甲所示,测得GH间的距离为d,粒子的重力可忽略不计。

(1)设粒子的电荷量为q,质量为m。求该粒子的比荷
(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其它条件不变,要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。

◎ 答案

(1)(2)R≤

◎ 解析


试题分析:(1)带电粒子经过电场加速,进入偏转磁场时速度为v,由动能定理
qU=mv                        
进入磁场后带电粒子做匀带圆周运动,轨道半径rqvB=m 
打到H点有r=                      
由①②③得=                    
(2)要保证所有带电粒子都不能打到MN边界上,带电粒子在磁场中运动偏角要小于或等于90°,临界状态为90°如图所示,磁场区半径R=r= 
所以磁场区域半径满足R≤  

点评:当粒子在磁场中运动时,必须弄清楚粒子的运动轨迹,然后结合几何知识和牛顿第二定律分析

◎ 知识点

    专家分析,试题“在甲图中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强…”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。



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