如图所示,真空中两平行金属板A、B长L1=0.10m,间距d=/30m,两极板接在电压UAB=200sinl00πt(V)的交流电源上,与AB板相距L2=0.20m的PS右侧区间有一个范围足够大的匀强磁场,
◎ 题目
如图所示,真空中两平行金属板A、B长L1=0.10m,间距d=/30m,两极板接在电压UAB=200sinl00πt(V)的交流电源上,与AB板相距L2=0.20m的PS右侧区间有一个范围足够大的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B=×l0-2T。一束带正电的粒子以Vo=×105m/s的速度沿着A,B两极板的中央飞入电场,粒子的比荷q/m=1×l08C/kg,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,不考虑相对论效应。问: (1)通过计算说明,带电粒子经过平行金属板期间,加在两板间的电压几乎不变; (2)在t=0时刻进入电场的粒子,飞离磁场时离O点的距离; (3)何时进入电场的粒子,从进入电场到离开磁场所经历的时间最长?并计算最长时间。 |
◎ 答案
(1) 因t0≤T,所以每个粒子飞越金属板的过程中,可以认为两板问电压不变。 (2) 0.2m (3) |
◎ 解析
(1)粒子飞越电场的时间 (2分) T="0.02s " (1分) 因t0≤T,所以每个粒子飞越金属板的过程中,可以认为 两板问电压不变。 (2分) (2)当t=0时,uAB=0粒子傲匀速直线运动,从O点进入磁场 洛仑兹力提供向心力,有 (2分) (3)设AB板问电压为%时,粒子从板边缘飞出, 侧移量为 (2分) 解得:U0=100V<200V 说明从进入电场到出磁场的时间最长的粒子,就是电压为100V时从B板边缘飞出的粒子。 将U0代人UAB=200sin100t(V) 得 n=0、1、2…… (2分) 粒子在进入磁场前的飞行时间 (2分) 离开电场时速度偏角 (1分) 粒子在磁场中运动的周期 飞行时间 (2分) 总时间为 (2分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,真空中两平行金属板A、B长L1=0.10m,间距d=/30m,两极板接在电压UAB=200sinl00πt(V)的交流电源上,与AB板相距L2=0.20m的PS右侧区间有一个范围足够大的匀强磁场,…”主要考查了你对 【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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