如图所示,一质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示(与DG成60°角)方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔
◎ 题目
如图所示,一质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示(与DG成60°角)方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处到A点的距离为2d(直线DAG与电场方向垂直)。不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内, 求:(1)正离子从D处运动到G处所需的时间; (2)正离子到达G处时的动能。 |
◎ 答案
(1)(9+2π)m/3Bq, (2) 4B2q2d2/9m |
◎ 解析
(1)离子在磁场中运动的时间为: t1=T/3=2πm/3qB-------------------1’ r cos60°+r = d------------------1’ r="2d/3----------" --------------1’ 设离子在磁场中运动的速度为V0: qV0B=mV02/r---------------------1’ 解得: V0=2Bqd/3m-------------------------------1’ 离子从C到G所用时间t2=2d/V0=3m/Bq-------------2’ 总时间t= t1 +t2 =(9+2π)m/3Bq------------------2’ (2)设电场强度为E,离子在电场中运动过程有: qE=ma,d=at2/2---------------------------------2’ 由动能定理得:Eqd=EkG-mV02/2-------------------1’ 解得 EkG =4B2q2d2/9m--------------------------2’ |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示(与DG成60°角)方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔…”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。- 最新内容
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