如图所示,把中心带有小孔的平行放置的两个圆形金属板M和N,连接在电压恒为U的直流电源上.一个质量为m,电荷量为q的微观正粒子,以近似于静止的状态,从M板中心的小孔进入电

◎ 题目

如图所示,把中心带有小孔的平行放置的两个圆形金属板M和 N,连接在电压恒为U的直流电源上.一个质量为m,电荷量为q的微观正粒子,以近似于静止的状态,从M板中心的小孔进入电场,然后又从N板中心的小孔穿出,再进入磁感应强度为B的足够宽广的匀强磁场做中运动. 那么:
(1)该粒子从N板中心的小孔穿出时的速度有多大?
(2)该粒子在磁场中受到的洛仑兹力是多大?
(3)若圆形板N的半径为R,如果该粒子返回后能够直接打在圆形板N的右侧表面上,那么该磁场的磁感应强度B至少为多大?
魔方格

◎ 答案

(1)粒子进入电场的过程,根据动能定理有:qU=
1
2
mv2
所以粒子穿出小孔时的速度大小为:
v=

2qU
m

(2)粒子在磁场中受到的洛仑兹力大小:f=qvB=qB

2qU
m

(3)粒子进入磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力:qvB=m
v2
r

解得r=
mv
qB

所以粒子的圆轨道半径:r=
1
B

2mU
q

那么,粒子打在N板上的条件是:R≥2r=2
1
B

2mU
q

所以,粒子能够要在N板上,要求B至少为:
B=2
1
R

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
2mU
如图甲所示,直角坐标系中直线AB与横轴x夹角∠BAO=30°,AO长为a。假设在点A处有一放射源可沿∠BAO所夹范围内的各个方向放射出质量为m、速度大小均为v、带电量为e的电子,电子重
如图甲所示,直角坐标系中直
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轴向右接
如图甲所示,建立Oxy坐标系,
如图所示,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点a(0,L)。一个质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于轴正方向射入磁场,
如图所示,在平面直角坐标系
如图所示,两平行金属板A,B长度为l,直流电源能提供的最大电压为U,位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射质量为m、电荷量为-q、重力不计的带电粒子,射入板
如图所示,两平行金属板A,B
静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44:1,如图所示,则[]A.α粒子与反冲粒子的动量
静止在匀强磁场中的某放射性