如图,两个共轴的圆筒形金属电极,在内筒上均匀分布着平行于轴线的标号1-8的八个狭缝,内筒内半径为R,在内筒之内有平行于轴线向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在两极间加恒
◎ 题目
如图,两个共轴的圆筒形金属电极,在内筒上均匀分布着平行于轴线的标号1-8的八个狭缝,内筒内半径为R,在内筒之内有平行于轴线向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在两极间加恒定电压,使筒之间的区域内有沿半径向里的电场。不计粒子重力,整个装置在真空中,粒子碰到电极时会被电极吸收。 (1)一质量为m1,带电量为+q1的粒子从紧靠外筒且正对1号缝的S点由静止出发,进入磁场后到达的第一个狭缝是3号缝,求两电极间加的电压U是多少? (2)另一个粒子质量为m2,带电量为+q2,也从S点由静止出发,该粒子经过一段时间后恰好又回到S点,求该粒子在磁场中运动多少时间第一次回到S点。 |
◎ 答案
(1)(2)第一种情况;第二种情况;第三种情况; |
◎ 解析
试题分析:(1)m1粒子从S点出发在电场力作用下加速沿径向由1号缝以速度V1进入磁场, 依动能定理 ① 在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力公式和牛顿定律得 ② 粒子从1号缝直接到3号缝,轨迹为1/4圆周,轨迹半径等于内筒半径 ③ 由以上得 ④ (2)m2粒子进入磁场后,做匀速圆周运动周期为T ⑤ ⑥ 得 ⑦ m2粒子能回到S点的条件是能沿径向进入某条缝,在电场中先减速再反向加速重回磁场,然后以同样的方式经过某些缝最后经1号缝回到S点。共有三种可能情况 第一种:粒子依次经过2、3、4、5、6、7、8号缝回到1号缝 ⑧ 第二种:粒子依次经3、5、7号缝回到1号缝 ⑨ 第三种:粒子依次经过4、7、2、5、8、3、6号缝回到1号缝 ⑩ |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图,两个共轴的圆筒形金属电极,在内筒上均匀分布着平行于轴线的标号1-8的八个狭缝,内筒内半径为R,在内筒之内有平行于轴线向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在两极间加恒…”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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