题目
题型:不详难度:来源:
3 |
(1)带电粒子在磁场中运动时间;
(2)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
(3)若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系.
答案
mv2 |
r |
代入数据得:r=2m
轨迹如图1交y轴于C点,过P点作v的垂线交y轴于O1点,
由几何关系得O1为粒子运动轨迹的圆心,且圆心角为60°.
在磁场中运动时间t=
T |
6 |
1 |
6 |
2πm |
qB |
代入数据得:t=5.23×10-5s
(2)带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动
设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ,如图1,
则:tanθ=
vy |
v |
Eqd |
mv2 |
4×3.2×10-19×2 |
6.4×10-27×16×108 |
1 |
4 |
设Q点的横坐标为x
则:tanθ=
1 |
x-1 |
1 |
4 |
故x=5m.
(3)电场左边界的横坐标为x′.
当0<x′<3m时,如图2,设粒子离开电场时的速度偏向角为θ′,
则:tanθ′=
E′qd |
mv2 |
又:tanθ′=
1 |
4-x′ |
由上两式得:E′=
16 |
4-x′ |
当3m≤x"≤5m时,如图3,有y=
1 |
2 |
E′q(5-x′)2 |
2mv2 |
64 |
(5-x′)2 |
答:(1)带电粒子在磁场中运动时间为t=5.23×10-5s.
(2)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标x=5m.
(3)电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系为E′=
64 |
(5-x′)2 |
核心考点
试题【如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在‑3m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P】;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.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的时间越短 |
B.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的角速度越大 |
C.若v一定,θ越大,则粒子在磁场中运动的时间越短 |
D.若v一定,θ越大,则粒子在离开磁场的位置距O点越远 |
(1)标出电子在磁场中的轨迹的圆心O
(2)求电子在磁场中的轨道半径是多少?
(3)电子的质量是多少?
(4)电子穿过磁场的时间是多少?
(1)若磁场的磁感应强度大小为B0,求电子在磁场中运动的时间t;
(2)为使电子完成上述运动,求磁感应强度B的大小应满足的条件.
L |
3 |
A.
| B.3
| C.
| D.2
|
某校物理实验小组的同学们利用该装置,进行了以下探究测量:
第一步:调节两种场的强弱.当电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B时,使得电子恰好能够在复合场区域内沿直线运动.
第二步:撤去电场,保持磁场和电子的速度不变,使电子只在磁场力的作用下发生偏转,打在荧屏上出现一个亮点P,通过推算得到电子的偏转角为α(CP与OO′下之间的夹角).
求:(1)电子在复合场中沿直线向右飞行的速度;
(2)电子的比荷
e |
m |
(3)有位同学提出了该装置的改造方案,把球形荧屏改成平面荧屏,并画出了如图乙的示意图.已知电场平行金属板长度为L1,金属板右则到荧屏垂直距离为L2.实验方案的第一步不变,可求出电子在复合场中沿直线向右飞行的速度.第二步撤去磁场,保持电场和电子的速度不变,使电子只在电场力的作用下发生偏转,打在荧屏上出现一个亮点P,通过屏上刻度可直接读出电子偏离屏中心点的距离
. |
O/Q |
e |
m |
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