如图所示,两块平行金属极板心MN水平放置,板长L="1"m,间距,两金属板间电压;在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域,正三角形ABC内存在垂直纸面向里
◎ 题目
如图所示,两块平行金属极板心MN水平放置,板长L="1" m,间距,两金属板间电压;在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域,正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场Bl,三角形的上顶点A与上金属板M平齐,BC边与金属板平行,AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点;正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2,已知A、F、G处于同一直线上,B、C、H也处于同一直线上,AF两点距离为。现从平行金属极板MN左端沿中轴线方向入射一个重力不计的带电粒子,粒子质量,带电量,初速度。 (1)求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向 (2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上,求该区域的磁感应强度Bl (3)若要便带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面,求B2应满足的条件 。 |
◎ 答案
(1)m/s,与水平方向成30°角斜向下(2)T(3)T |
◎ 解析
试题分析:(1)设带电粒子在电场中做类平抛运动的时间为t,加速度为a, 则:q=ma 解得:a=×1010m/s2 t==1×10?5s 竖直方向的速度为 vy=at=×105m/s 射出时速度为:v=×105m/s 速度v与水平方向夹角为θ,tanθ=,故θ=30°,即垂直于AB方向出射. (2)带电粒子出电场时竖直方向的偏转的位移y=at2=m=,即粒子由P1点垂直AB射入磁场, 由几何关系知在磁场ABC区域内做圆周运动的半径为R1=m 由B1qv=m知:B1=T (3)分析知当轨迹与边界GH相切时,对应磁感应强度B2最大,运动轨迹如图所示: 由几何关系得:R2+=1 故半径R2=(2?3)m 又B2qv=m 故B2=T 所以B2应满足的条件为大于T。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,两块平行金属极板心MN水平放置,板长L="1"m,间距,两金属板间电压;在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域,正三角形ABC内存在垂直纸面向里…”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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