两块水平放置的平行金属板相距为d,板的长度L=d,如图所示,大量电子(已知电子质量为m、电荷量为e)由静止开始,经电压为U0的电场加速后。连续不断地从两板正中间以速度v0沿水

◎ 题目

两块水平放置的平行金属板相距为d,板的长度L=d,如图所示,大量电子(已知电子质量为m、电荷量为e)由静止开始,经电压为U0的电场加速后。连续不断地从两板正中间以速度v0沿水平方向射入两板间,当两板间不加电场和磁场时,电子沿O1~O2轴线做直线运动。在两板间加上垂直于纸面向里,大小为的间断式周期性变化的磁场后,有些电子能从O2点水平射出磁场,有些电子则不能,为使电子从O2点水平射出,同时还要满足;
(1)电子在两板间必须做曲线运动,而不是直线运动;
(2)电子的运动轨迹能相交不能重叠,求所加磁场的最大周期Tmax与T关系和最小周期Tmin与T0的关系。

◎ 答案

解:由题给条件可得电子在磁场中转动半径为R=

若在电子刚到达O1加磁场,电子将从下极板的左端水平飞出磁场,
为保证电子不从两极板左则飞出磁场,又要保证水平地从O2点射出,
电子在两板间水平向右运动后加上磁场,也就是电子在两板间水平向右运动T。
后加上磁场,电子先做d/4的直线运动,后做一个完整的圆周运动,再连续做三个周期后,
沿直线O1~O2,从点O2水平射出。
设电子做直线运动时间为
做圆周运动的时间为
电子的运动轨迹如图甲所示,

所加磁场的变化周期为 Tmin=t1+t2=(l+2π)T。
若电子在两板问水平向右运动后加L磁场,也就是电子在两板间水平向右运动3T。
后加上磁场,电子先做的直线运动,后做一个完整的圆周运动,
这样电子可以从O2点水平射出设电子做直线运动时间为
做圆周运动的时间为
所加磁场的变化周期为Tmax=(3+2π)T。
电子的运动轨迹如图乙。

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“两块水平放置的平行金属板相距为d,板的长度L=d,如图所示,大量电子(已知电子质量为m、电荷量为e)由静止开始,经电压为U0的电场加速后。连续不断地从两板正中间以速度v0沿水…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  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。

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