如图所示的坐标系,在y轴左侧有垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场.在x=L处,有一个与x轴垂直放置的屏,y轴与屏之间有与y轴平行的匀强电场.在坐标原点O处同时释放两个均带正
◎ 题目
如图所示的坐标系,在y轴左侧有垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场.在x=L处,有一个与x轴垂直放置的屏,y轴与屏之间有与y轴平行的匀强电场.在坐标原点O处同时释放两个均带正电荷的粒子A和B,粒子A的速度方向沿着x轴负方向,粒子B的速度方向沿着x轴正方向.已知粒子A的质量为m,带电量为q,粒子B的质量是n1m,带电量为n2q,释放瞬间两个粒子的速率满足关系式mvA=n1mvE.若已测得粒子A在磁场中运动的半径为r,粒子B击中屏的位置到x轴的距离也等于r.粒子A和粒子B的重力均不计. (1)试在图中画出粒子A和粒子B的运动轨迹的示意图. (2)求:粒子A和粒子B打在屏上的位置之间的距离. |
◎ 答案
(1)粒子A在磁场中做半个圆周的匀速圆周运动后进入电场做类平抛运动,设打在屏上的位置为Q点,粒子B直接在电场中做类平抛运动,设打在屏上的位置为P点,轨迹如图所示. (2)由题意,两个粒子的速率满足关系式 mvA=n1mvB 粒子A在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律 得, qvAB=m
解得 vA=
粒子A和粒子B做类平抛运动过程中,沿电场方向上的侧移分别为 yA=
yB=r=
由以上两式解得 yA=
所以,粒子A和粒子B打在屏上的位置之间的距离为△y=(2r-yA)+r=3r-
答: (1)粒子A和粒子B的运动轨迹的示意图如图所示. (2)粒子A和粒子B打在屏上的位置之间的距离是3r-
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◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示的坐标系,在y轴左侧有垂直纸面、磁感应强度为B的匀强磁场.在x=L处,有一个与x轴垂直放置的屏,y轴与屏之间有与y轴平行的匀强电场.在坐标原点O处同时释放两个均带正…”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】,【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
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