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带电粒子在复合场中的运动
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如图,左侧为两块长为L=10cm,间距cm的平行金属板,加上V的电压,上板电势高;现从左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电微粒,微粒质量m=10-10kg,带电量q=+10-4C,初速
网友投稿 2023-04-12 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图,左侧为两块长为L=10cm,间距
cm的平行金属板,加上
V的电压,上板电势高;现从左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电微粒,微粒质量m=10
-10
kg,带电量q=+10
-4
C,初速度v
0
=10
5
m/s;中间用虚线框表示的正三角形内存在垂直纸面向里的匀强磁场B
1
,三角形的上顶点A与上金属板平齐,AB边的中点P
1
恰好在下金属板的右端点;三角形区域的右侧也存在垂直纸面向里,范围足够大的匀强磁场B
2
,且B
2
=4B
1
。求:
(1)带电微粒从电场中射出时的速度大小和方向;
(2)带电微粒进入中间三角形区域后,要垂直打在AC边上,则该区域的磁感应强度B
1
是多少?
(3)确定微粒最后射出磁场区域时的位置。
◎ 答案
解:(1)微粒在电场中做类平抛运动时间t,加速度a,射出电场时竖直方向的速度为v
y
由牛顿第二定律有
初速度方向匀速运动
,
【或由
,
,得
】
所以
设v与水平方向夹角θ,
,所以垂直于AB出射
(2)带电粒子出电场时竖直方向偏转的位移y,有
,所以
,即粒子由P
1
点垂直AB射入磁场
设匀速圆周运动P
1
Q
1
段半径为R
1
,根据几何关系有:
由
得
(3)带点粒子在B
2
磁场中以O
2
为圆心做匀速圆周运动,即Q
1
Q
2
段,其半径为
再次进入磁场B
1
区域时做以O
3
为圆心,半径仍为R
1
的匀速圆周运动,即Q
2
P
2
段,最后从P
2
点射出磁场区域。在△P
2
CO
3
中,根据数学知识,有CO
3
=0.5R
1
,线段P
2
C长度为:
(或距B端2.32cm)
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图,左侧为两块长为L=10cm,间距cm的平行金属板,加上V的电压,上板电势高;现从左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电微粒,微粒质量m=10-10kg,带电量q=+10-4C,初速…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 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/202304/442804.html
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