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带电粒子在复合场中的运动
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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
M
、
N
正对放置,
s
1
、
s
2
分别为
M
、
N
板上的小孔,
s
1
、
s
2
、
O
三点共线且水平,且
s
2
O
=
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2
R
,板两端点的连线垂直
M
、
N
板。质量为
m
、带电量为+
q
的粒子,经
s
1
无初速进入
M
、
N
间的电场后,通过
s
2
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
M
、
N
间的电压值
U
;
小题2:求粒子从
s
1
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
s
1
到达
s
2
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
r
0
=
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
s
1
到打在收集板
D
上经历的最短时间为
t= t
1
+
t
2
+
t
3
=
…………………………………………(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。
http://www.00-edu.com/html/202304/444044.html
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