如图所示,人类获得热能主要是通过化石能源的燃烧,但在消耗化石能的同时,也给环境带来了一些问题,如废气对大气污染,废渣对土壤污染,渗漏的石油造成水污染等。那我们是不

◎ 题目

如图甲所示,带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点,如图甲所示,测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计。
(1)设粒子的电荷量为q,质量为m,求该粒子的比荷
(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图乙所示,其他条件不变,要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件。

◎ 答案

解:(1)带电粒子经过电场加速,进入偏转磁场时的速度为v,由动能定理有:
设带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动的轨道半径为r,有:
打到H点有:
联立解得:
(2)要保证所有带电粒子都不能打到MN边界上,带电粒子在磁场中的运动偏角小于90°,临界状态为90°

如图所示,磁场区域的半径R=r=
所以磁场区域的半径满足R≤

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,人类获得热能主要是通过化石能源的燃烧,但在消耗化石能的同时,也给环境带来了一些问题,如废气对大气污染,废渣对土壤污染,渗漏的石油造成水污染等。那我们是不…”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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