两块足够大的平行金属板水平放置,极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场,变化规律分别如图1、图2所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向).在t=0时

◎ 题目

两块足够大的平行金属板水平放置,极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场,变化规律分别如图1、图2所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向).在t=0时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子(不计重力).若电场强度E0、磁感应强度B0、粒子的比荷q/m均已知,且t0=
2πm
qB0
,两板间距h=
10π2mE0
q
B20

魔方格

(1)求粒子在0~t0时间内的位移大小与极板间距h的比值.
(2)求粒子在两极板间做圆周运动的最大半径(用h表示).
(3)若板间电场强度E随时间的变化仍如图1所示,磁场的变化改为如图3所示,试画出粒子在板间运动的轨迹图(不必写计算过程).

◎ 答案


解法一:
(1)设粒子在0~t0时间内的位移大小为s1,由运动学公式和你对第二定律有:
s1=
1
2
a
t20
a=
qE0
m

又已知t0=
2πm
qB0
h=
10π2mE0
q
B20

联立以上两式解得:
s1
h
=
1
5

(2)粒子在t0~2t0时间内只受洛伦兹力作用,且速度与磁场方向垂直,所以粒子做匀速圆周运动.设运动速度大小为v1,轨道半径为R1,周期为T,则有:
v1=at0qv1B0=
m
v21
R1

联立以上两式得R1=
h

T=
2πm
qB0
,即粒子在t0~2t0时间内恰好完成一个周期的圆周运动.在2t0~3t0时间内,粒子做初速度为v1的匀加速直线运动,设位移为s2,则有:
s2=v1t0+
 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
如图所示,两平行金属板P1和P2之间的距离为d、电压为U,板间存在磁感应强度为B1的匀强磁场。一个带正电的粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动。粒子通过两平行板后从O
如图所示,两平行金属板P1和
一个质量为300g的瓶子,装满水后总质量为1300g,装满某种液体后总质量为1500g,这种液体的密度是多大?
一个质量为300g的瓶子,装满
环型对撞机是研究高能粒子的重要装置。正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场
环型对撞机是研究高能粒子的
如图为电磁流量计的示意图,直径为d的由非磁性材料制成的圆形导管内,有导电液体流动,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a、
如图为电磁流量计的示意图,
如图所示,虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B,一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落,从B点进入场区,做了一段匀速圆周运动,从D点
如图所示,虚线EF的下方存在