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带电粒子在匀强磁场中的运动
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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
G
、
H
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
r
,
qvB
=
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。
http://www.00-edu.com/html/202304/441765.html
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