如图甲所示,两平行金属板间存在相互垂直的电场和磁场,两金属板间的电压为U,板间距离为d,两板间的磁场在3t0内的变化规律如图乙所示.左侧的粒子源沿中心线OO’以v0的速度不

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲所示,两平行金属板间存在相互垂直的电场和磁场,两金属板间的电压为U,板间距离为d,两板间的磁场在3t0内的变化规律如图乙所示.左侧的粒子源沿中心线OO’以v0的速度不断发射质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力).已知t=0时刻进入两板间的带电粒子,恰好沿中心线运动,并在t0时刻从O’点穿出两板.
(1)求磁感应强度B0的方向和大小;
(2)若
1
2
t0时刻进入两板间的粒子也能从板间飞出,求飞出时偏离O’点的距离.
魔方格

◎ 答案

(1)带电粒子受的电场力竖直向下,则洛伦兹力的方向竖直向上,由左手定则可判断出磁感应强度的方向垂直纸面向里.                  
带电粒子沿中心线做匀速直线运动,有:qv0B0=q
U
d

则磁感应强度的大小为:B0=
U
dv0

(2)从
1
2
t0时刻进入两板间的带电粒子,在
1
2
t0时间内做匀速直线运动,然后在电场力的作用下做类平抛运动.
粒子做类平抛运动的时间为t=
1
2
t0 
竖直方向有:y=
1
2
at2 
由牛顿第二定律得:a=
qU
md
  
解得:y=
qUt02
8md

答:(1)磁感应强度B0的方向垂直纸面向里,大小为
U
dv0

(2)飞出时偏离O’点的距离为
qUt02
8md

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,两平行金属板间存在相互垂直的电场和磁场,两金属板间的电压为U,板间距离为d,两板间的磁场在3t0内的变化规律如图乙所示.左侧的粒子源沿中心线OO’以v0的速度不…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  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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