首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
带电粒子在复合场中的运动
> 正文
返回
打印
空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场，其方向随时间作周期性变化，磁感应强度B随时间t变化的图线如图1所示．规定B＞0时，磁场的方向穿出纸面．现在磁场区域中建立一与磁场方向垂直
网友投稿 2023-04-12 00:00:00 零零社区
◎ 题目
空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场，其方向随时间作周期性变化，磁感应强度B随时间t变化的图线如图1所示．规定B＞0时，磁场的方向穿出纸面．现在磁场区域中建立一与磁场方向垂直的平面坐标Oxy，如图2所示．一电荷量q=5π×10
-7
c，质量m=5×10
-10
kg的带电粒子，位于原点O处，在t=0时刻以初速度v
0
=πm/s沿x轴正方向开始运动，不计重力的作用，不计磁场的变化可能产生的一切其它影响．
（1）试在图2中画出0～20ms时间内粒子在磁场中运动的轨迹，并标出图2中纵横坐标的标度值（评分时只按图评分，不要求写出公式或说明．）
（2）在磁场变化N个（N为整数）周期的时间内带电粒子的平均速度的大小等于______．（写出必要的计算过程）
◎ 答案
（1）设粒子运动半径为R，则有：
R=
mv
qB
=
5×1
0
-10
×π
5π×1
0
-7
×0.1
=0.01m
设带电粒子的运动周期为T，则：
T=
2πm
qB
=
2π×5×1
0
-10
5π×1
0
-7
×0.1
=0.02s
0～20ms 时间内粒子运动四个四分之一周期，图象如图：
（2）磁场变化N个周期，则粒子距离原点的位移为：
x=4N（
2
R）=0.04
2
N（m）
磁场变化N个周期，时间为：
t=NT=0.02N（s）
故平均速度为：
.
v
=
x
t
=2
2
m/s
故答案为：
（1）如图所示；
（2）2
2
m/s．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场，其方向随时间作周期性变化，磁感应强度B随时间t变化的图线如图1所示．规定B＞0时，磁场的方向穿出纸面．现在磁场区域中建立一与磁场方向垂直…”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/202304/443544.html
十二生肖
十二星座
