如图所示,一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子从O点由静止开始经过匀强电场加速后,均从边界AN的中点P垂直于AN和磁场方向射入磁感应强度为B=3R2mUq的匀强磁场中.已知匀强电

◎ 题目

如图所示,一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子从O点由静止开始经过匀强电场加速后,均从边界AN的中点P垂直于AN和磁场方向射入磁感应强度为B=
3
R

2mU
q
的匀强磁场中.已知匀强电场的宽度为d=
1
2
R,匀强磁场由一个长为2R、宽为
1
2
R的矩形区域组成,磁场方向垂直纸面向里,粒子间的相互作用和重力均不计.
(1)若加速电场加速电压为9U,求粒子在电磁场中运动的总时间;
(2)若加速电场加速电压为U,求粒子在电磁场中运动的总时间.

◎ 答案

(1)若加速电场加速电压为9U,由动能定理得:
q?9U=
1
2
mv2
,得 v=

18qU
m

在磁场中,粒子做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
qvB=m
v2
r

又 B=
3
R

2mU
q

解得,r=R
画出粒子的运动轨迹如图甲所示,由几何关系可得,轨迹对应的圆心角为 θ=30°;
带电粒子在磁场中运动的时间为 tB=
θ
360°
T=
30°
360°
×
2πm
qB
=
πm
6qB

粒子在电场中做匀加速直线运动,则有:d=
1
2
R
=
 1/3    1 2 3 下一页 尾页
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
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