如图甲所示,水平放置的两平行金属板的板长l不超过0.2m,OO′为两金属板的中线。在金属板的右侧有一区域足够大的匀强磁场,其竖直左边界MN与OO′垂直,磁感应强度的大小B=0.
◎ 题目
如图甲所示,水平放置的两平行金属板的板长l不超过0.2m,OO′为两金属板的中线。在金属板的右侧有一区域足够大的匀强磁场,其竖直左边界MN与OO′垂直,磁感应强度的大小B=0.010T,方向垂直于纸面向里。两金属板间的电压U随时间t变化的规律如图乙所示,现有带正电的粒子连续不断地以速度v0=1×105m/s,沿两金属板的中线射入电场中。已知带电粒子的荷质比,粒子所受重力和粒子间的库仑力忽略不计,不考虑粒子高速运动的相对论效应。在每个粒子通过电场区域的时间内可以认为两金属板间的电场强度是不变的。 (1)在t=0.1s时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘射出,求该粒子射出电场时速度的大小; (2)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,设其射入磁场和射出磁场两点间的距离为d,请你证明d是一个不变量; (3)请你通过必要的计算说明:为什么在每个粒子通过电场区域的时间内,可以认为两金属板间的电场强度是不变的。 |
◎ 答案
解:(1)在t=0.1s时刻,两金属板间的电压U=100V,设粒子射出电场时的速度大小为v1,根据动能定理有 解得v1≈1.4×105m/s (2)带电粒子射入磁场后的轨迹如图所示 设粒子射入磁场时的速度为v2,v2与v0的夹角为θ,则 ① 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,根据牛顿第二定律有 ② 由①②式可求得 则由几何关系可求得 因为、v0、B均为常量,所以d是一个不变量 (3)带电粒子在金属板间的运动时间≤2×10-6 s 设金属板间电压的变化周期为T,T=0.2s, 所以在每个粒子通过电场区域的时间内可以认为两极板间的电压是不变的,若两极板间的距离为L,两金属板间的电场强度 因为U、L均不变,所以可以认为电场强度是不变的 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,水平放置的两平行金属板的板长l不超过0.2m,OO′为两金属板的中线。在金属板的右侧有一区域足够大的匀强磁场,其竖直左边界MN与OO′垂直,磁感应强度的大小B=0.…”主要考查了你对 【带电粒子在电场中的偏转】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】 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。- 最新内容
- 相关内容
- 网友推荐
- 图文推荐
上一篇:如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接
下一篇:如图,离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场,经过
零零教育社区:论坛热帖子
[家长教育] 妇产科专家告诉你:到底多大年龄,才算高龄产妇?不妨提前了解下 (2023-03-11) |
[高考] 2022 西安电子科技大学《软件工程》大作业答案 (2022-04-25) |
[家长教育] 孩子为什么会和父母感情疏离? (2019-07-14) |
[教师分享] 给远方姐姐的一封信 (2018-11-07) |
[教师分享] 伸缩门 (2018-11-07) |
[教师分享] 回家乡 (2018-11-07) |
[教师分享] 是风味也是人间 (2018-11-07) |
[教师分享] 一句格言的启示 (2018-11-07) |
[教师分享] 无规矩不成方圆 (2018-11-07) |
[教师分享] 第十届全国教育名家论坛有感(二) (2018-11-07) |