如图所示的平行板器件中,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.40T,方向垂直纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐
◎ 题目
如图所示的平行板器件中,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.40T,方向垂直纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B2的匀强磁场,磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°.一束带电量q=8.0×10-19C,质量m=8.0×10-26kg的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区.(正离子重力不计) (1)离子运动的速度为多大? (2)要使离子都不能打到x轴上,AOy区域内磁感应强度大小B2应满足什么条件? (3)若AOy区域内磁感应强度大小B2介于0.25T到0.5T之间,试求正离子经过x轴时的区域范围. |
◎ 答案
(1)设正离子的速度为v,由于沿中线PQ做直线运动,则有qE=qvB 代入数据解得 v=5.0×105m/s (2)如图所示,由几何关系可知使离子不能打到x轴上的最大半径r1=
设使离子都不能打到x轴上,最小的磁感应强度大小为B0, 则 qvB0=m
代入数据解得 B0=
则 B2≥0.60T(或B2>0.60T) (3)当B2=0.5T,由qvB2=m
由轨迹可知,则离子经过x轴上的N点,ON=r2=0.10m 当B2=0.25T,由qvB2=m
由轨迹可知,离子经过x轴上的M点, OM=
则离子经过x轴时的区域范围为x=0.10m至x=0.2
上一篇:如图,某带电粒子由静止经C、D间电压U=1×103V加速后,沿两水平金属板M、N中心线OO′射入.已知两金属板长L=0.2m,板间有一沿竖直方向的匀强电场(板外无电场),场强E=1×104V/m
下一篇:如图(a)所示,平行金属板A和B间的距离为d,左侧有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁场中心与两金属板的中心线在一条直线上.在A、B板上加上如图(b)所示的方波形电压,t=0时A板
零零教育社区:论坛热帖子
|