如图(a)所示,两块水平放置的平行金属板A、B,板长L=18.5cm,两板间距d=3cm,两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=6.0×10-2T,两板加上如图(b)所示的周期性电
◎ 题目
如图(a)所示,两块水平放置的平行金属板A、B,板长L=18.5cm,两板间距d=3cm,两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=6.0×10-2T,两板加上如图(b)所示的周期性电压,带电时A板带正电.当t=0时,有一个质量m=1.0×10-12kg,带电荷量q=+1.0×10-6C的粒子,以速度v=600m/s,从距A板2.5cm处,沿垂直于磁场、平行于两板的方向射入两板之间,若不计粒子的重力,取π=3.0,求: (1)粒子在0~1×10-4s内做怎样的运动?位移多大? (2)带电粒子从射入到射出板间所用的时间. |
◎ 答案
(1) 作匀速直线运动,6cm(2)5.08×10-4s |
◎ 解析
:(1)F电=q=1.0×10-6×=3.6×10-5N F洛=qvB=1.0×10-6×600×6×10-2=3.6×10-5N ∵F电=F洛=3.6×10-5N ∴粒子在第一个t0=1.0×10-4s内作匀速直线运动, 其位移s1=vt0=600×10-4m=0.06m=6cm (2)在第二个t0内,由于U=0,粒子作匀速圆周运动,根据 Bqv=m,其周期T和轨道半径R分别为: T==s=1×10-4s=t0 R==m=0.01m=1cm<cm(碰不到A板) ∴粒子在第二个t0内恰好完成一次圆周运动.如此往复,经 过5个t0,粒子水平向前18cm,还有0.5cm才能射出两板.由图所示,粒子径5t0后作圆周运动的圆心角为θ,则 sinθ=== ∴θ= ∴t=5t0+=5×10-4s+×10-4s=5.08×10-4s |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图(a)所示,两块水平放置的平行金属板A、B,板长L=18.5cm,两板间距d=3cm,两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=6.0×10-2T,两板加上如图(b)所示的周期性电…”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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