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如图,相距为R的两块平行金属板M、N正对放置,s1、s2分别为M、N板上的小孔,s1、s2、O三点共线且水平,且s2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在大小为B、方向垂直纸面向

网友投稿  2023-04-12 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图,相距为R的两块平行金属板MN正对放置,s1s2分别为MN板上的小孔,s1s2O三点共线且水平,且s2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。收集板D上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直MN板。质量为m、带电量为+q的粒子,经s1无初速进入MN间的电场后,通过s2进入磁场。粒子重力不计。

小题1:若粒子恰好打在收集板D的中点上,求MN间的电压值U
小题2:求粒子从s1到打在D的最右端经历的时间t

◎ 答案


小题1:
小题2:

◎ 解析

(1)粒子从s1到达s2的过程中,根据动能定理得
…………………… ①(2分)
粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,有
  ………………………②(2分)
当粒子打在收集板D的中点时,粒子在磁场中运动的半径r0=R……(2分)
解得:    …………………………………………………(2分)
(2)根据几何关系可以求得粒子在磁场中运动的半径
r==R ……………………………………………(2分)
由 ②得粒子进入磁场时速度的大小   
  …………………………………………………(1分)
粒子在电场中经历的时间                    
 …………………………………………………(2分)
粒子在磁场中经历的时间
  ……………………………………………(2分)
粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间
     …………………………………………………(2分)
粒子从s1到打在收集板D上经历的最短时间为 
t= t1+ t2+ t3=    …………………………………………(1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,相距为R的两块平行金属板M、N正对放置,s1、s2分别为M、N板上的小孔,s1、s2、O三点共线且水平,且s2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在大小为B、方向垂直纸面向…”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。



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