(20分)如图甲所示,间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场。取垂直于纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,一质量为m、带电
◎ 题目
(20分)如图甲所示,间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场。取垂直于纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),以初速度由板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区。当和取某些特定值时,可使时刻入射的粒子经时间恰能垂直打在板上(不考虑粒子反弹)。上述为已知量。 (1)若,求; (2)若,求粒子在磁场中运动时加速度的大小; (3) 若,为使粒子仍能垂直打在板上,求。 |
◎ 答案
(1)(2);(3)或 |
◎ 解析
试题分析:(1)设粒子做匀速圆周运动的半径,由牛顿第二定律得 ① 据题意由几何关系得 ② 联立①②式得 ③ (2)设粒子做圆周运动的半径为,加速度大小为,由圆周运动公式得 ④ 据题意由几何关系得 ⑤ 联立④⑤式得 ⑥ (3)设粒子做圆周运动的半径为,周期为,由圆周运动公式得 ⑦ 由牛顿第二定律得 ⑧ 由题意知,代入⑧式得 ⑨ 粒子运动轨迹如图所示,、为圆心,、连线与水平方向夹角为,在每个内,只有A、B两个位置才有可能垂直击中P板,且均要求,由题意可知
上一篇:如图,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域,水平边长为,竖直边长为。质量均为、带电荷量分别为和的两粒子,由两点先后沿和方向以速率进入矩形区(两粒子不同
下一篇:(15分)石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石
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