)如图所示,在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-2T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m=6.64×10-27kg、电荷

◎ 题目

)如图所示,在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×102T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m=6.64×1027kg、电荷量为q=+3.2×1019C的α粒子(不计α粒子重力),由静止开始经加速电压为U=1 205 V的电场(图中未画出)加速后,从坐标点M(-4,2)处平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域。

20090602

 
  (1)请你求出α粒子在磁场中的运动半径

  (2)请你在图中画出α粒子从直线x=-4到直线x=4之间的运动轨迹,并在图中标明轨迹与直线x=4交点的坐标
(3)求出α粒子在两个磁场区域偏转所用的总时间

◎ 答案

(1)(2)图见解析 (3)6.5×10-7 s

◎ 解析

(1) α粒子在电场中被加速,由动能定理得qU="1/2" mv2(3分)
α粒子在磁场中偏转,则牛顿第二定律得qvB=mv2/r(2分)
联立解得(1分)
(2) 能正确作出图象得(6分)

(3) 带电粒子在磁场中的运动周期
T=2πr/v=2πm/qB(2分)
α粒子在两个磁场中偏转的角度均为π/4,在磁场中的运动总时间
t="1/4" T=πm/2qB=(3.14×6.64×10-27)/(2×3.2×10-19×5×10-2)=6.5×10-7 s(3分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“)如图所示,在直角坐标系的第Ⅱ象限和第Ⅳ象限中的直角三角形区域内,分布着磁感应强度均为B=5.0×10-2T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里。质量为m=6.64×10-27kg、电荷…”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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