题目
题型:不详难度:来源:
已知能飞回区域I的粒子质量m=6.4×10-27kg,带电量q=3.2×10-19C且d1=10cm,d2=5
2 |
2 |
求:能飞回区域Ⅰ的粒子第一次回到区域Ⅰ上边缘时离A的距离?
答案
粒子在电场E1中做匀加速运动,由动能定理得
qE1d1=
1 |
2 |
得:v=2×104m/s,方向竖直向下
粒子在磁场B1中偏转,则有:
qB1V=m
v2 |
R1 |
得:R1=0.1m
又sinθ=
d2 |
R1 |
即粒子离开区域Ⅱ时的速度方向与X轴正向成45°角
粒子在E2与B2叠加场中:将速度V分解为Vx、Vy,则
Vx=Vy=Vsin45°=
2 |
由于qB2Vx=qB2Vy=1.28×10-17N,且qE2=1.28×10-17N
得:qE2=qB2Vx
可见粒子在叠加场Ⅲ中的运动为沿X轴正向的速度为Vx的匀速直线运动;
和速率为Vy及对应洛仑兹力qB2Vy为向心力的匀速圆周运动的叠加,如图.
所以:R2=
mVy |
qB2 |
2πm |
qB2 |
2 |
最后由运动对称性可知:带电粒子回到区域Ⅰ上边缘的B点距A的距离d
由几何关系得:d=2[(1-cosθ)R1+R2+Vx
T |
4 |
代代入解得:
d=(40+10π-10
2 |
答:能飞回区域Ⅰ的粒子第一次回到区域Ⅰ上边缘时离A的距离为57.26cm.
核心考点
试题【如图为某种新型设备内部电、磁场分布情况图.自上而下分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域.区域Ⅰ宽度为d1,分布沿纸面向下的匀强电场E1;区域Ⅱ宽度为d2,分布垂直纸面向里的匀】;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:-3cm<y<3cm有粒子射出 |
B.右边界:y>3cm和y<-3cm有粒子射出 |
C.左边界:y>6cm有粒子射出 |
D.左边界:0<y<6cm有粒子射出 |
A.速率变小,半径变小,周期不变 |
B.速率不变,半径不变,周期不变 |
C.速率变小,半径变大,周期变大 |
D.速率不变,半径变小,周期变小 |
(1)若要使A粒子能够进入区域Ⅱ,求A粒子的初速度v1的最小值;
(2)B粒子射出初速度大小v2=
Bqd |
m |
(3)当v1满足第(1)小题所给值时,请求出速率在
5 |
3 |
A.43e | B.45e | C.88e | D.90e |
A.加一沿z轴正方向的磁场 |
B.加一沿y轴正方向的磁场 |
C.加一沿z轴负方向的电场 |
D.加一沿y轴正方向的电场 |
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