如图所示,直角三角形OAC(α=30?)区域内有B=0.5T的匀强磁场,方向如图所示。两平行极板M、N接在电压为U的直流电源上,左板为高电势。一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速

◎ 题目

如图所示,直角三角形OAC(α= 30?)区域内有B = 0.5T的匀强磁场,方向如图所示。两平行极板M、N接在电压为U的直流电源上,左板为高电势。一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速,从N板的小孔射出电场后,垂直OA的方向从P点进入磁场中。带电粒子的荷质比为,OP间距离为l=0.3m。全过程不计粒子所受的重力,求:

(1)要使粒子从OA边离开磁场,加速电压U需满足什么条件?
(2)粒子分别从OA、OC边离开磁场时,粒子在磁场中运动的时间。

◎ 答案

 (1)若加速电压U0=125 V,U<U0,则r<R,粒子从OA边射出;
(2)2π×10-5s;

◎ 解析


试题分析:(1)如图所示,当带电粒子的轨迹与OC边相切时为临界状态,设临界半径为R,加速电压U0,则有:

R+=L,解得R=0.1 m
qU0mv2,qvB=m
得U0=125 V,U<U0,则r<R,粒子从OA边射出.
(2)带电粒子在磁场做圆周运动的周期为T==4π×10-5s
当粒子从OA边射出时,粒子在磁场中恰好运动了半个周期
t1=2π×10-5s
当粒子从OC边射出时,粒子在磁场中运动的时间小于周期,
即t2×10-5s.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,直角三角形OAC(α=30?)区域内有B=0.5T的匀强磁场,方向如图所示。两平行极板M、N接在电压为U的直流电源上,左板为高电势。一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速…”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
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐