题目
题型:不详难度:来源:
(1)粒子在磁场中运动的半径,画出带电粒子运动的轨迹。
(2)从粒子射入电场开始,求粒子经过x轴时间的可能值。
答案
(2)带电粒子经过x轴正半轴时间的可能值为
(n=0、1、2、3…).
带电粒子经过x轴负半轴时间的可能值为
(n=0、1、2、3…).
解析
由类平抛运动的特点,竖直方向上作初速为零的匀加速运动②,③
水平方向上作匀速运动④
设合速度与水平方向的夹角为,由合速度与分速度的关系得⑤
⑥
以上六式联立可得,,.
带电粒子在磁场中作匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力⑦,代入可得⑧
由几何关系可确定出带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心在y轴下方处,根据圆的对称性,粒子出磁场时的速度和距离与入时对称,带电粒子进入第II象限作斜抛运动,运动情况跟在第一像限对称,故可画出带电粒子运动的轨迹。
①②③④⑤⑥⑦⑧每式1分,轨迹3分,共11分.
(2)由上问知粒子在第Ⅰ象限的电场中运动的时间①,在磁场中运动的周期由,带电粒子在磁场中运动的时间为②,带电粒子在第第II象限的电场中运动的时间③,故带电粒子经过x轴正半轴时间的可能值为(n=0、1、2、3…)④.
带电粒子经过x轴负半轴时间的可能值为(n=0、1、2、3…)⑤.
①②③每式1分, ④⑤每式2分,共7分.
核心考点
试题【如图13所示在平面直角坐标系xOy中,,第Ⅰ、II象限存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E,第III、Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.右边界:-4 cm<y<4 cm内有粒子射出 |
B.右边界:y>4 cm和y<-4 cm内有粒子射出 |
C.左边界:y>8 cm内有粒子射出 |
D.左边界:0<y<8 cm内有粒子射出 |
(1)如果速度v方向与PC边平行,离子第一次到分界线就经过D点,则磁感应强度B的大小是多少?
(2)如果改变磁感应强度B的大小和速度v的方向(速度v的方向均在纸平面内),使离子第一次、第二次到达分界线时依次经过D点和E点,求离子周期性运动的周期。
(3)再改变磁感应强度B的大小和速度v的方向(速度v的方向均在纸平面内),能否仍使离子第一次、第二次到达分界线时依次经过D点和E点?为什么?
(1)试判断电子束偏向什么方向;
(2)试求地磁场的磁感应强度的竖直分量B2.
(1)粒子从P点运动到O点的时间最少是多少?
(2)粒子运动的速度可能是多少?
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