题目
题型:不详难度:来源:
(1)要使该带电粒子经过坐标为(3,)的P点(P点在ON线上),求最大的加速电压U0;
(2)满足第(1)问加速电压的条件下,粒子再次通过x轴时到坐标原点O的距离和速度大小;
(3)粒子从经过O点开始计时,到达P点的时间。
答案
(2) M点到O点的距离为,通过x轴的速度为;(3)
解析
试题分析:(1)加速电压最大时,速度最大,粒子进入磁场过P点的轨迹圆弧半径最大,如图1所示:
由几何知识(圆弧的弦切角等于所对应的圆心角的一半)可知:
粒子在磁场中的轨道半径为
洛伦兹力提供向心力
根据动能定理,电场加速过程有
解得,
(2)P为ON中点,由轨迹的对称性可知,粒子运动轨迹如图1所示,粒子经过N点,其坐标为(6, 2),并且以平行于x轴的速度射入电场区域,设再次到达x轴的位置为M点,N到M过程中:
x轴方向:
y轴方向:
由动能定理
联立解得:,M点到O点的距离为
粒子在M点的速度为
(3)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为,与粒子的运动速度无关
粒子通过P点的轨迹还可能如图2所示:
每一段圆弧对应的圆心角都是60°,对应的运动时间都是T/6,考虑到运动的重复性,可知
(如果只求出,本小题给1分)
核心考点
试题【如图在xoy坐标内,在0≤x≤6m的区域存在以ON为界的匀强磁场B1、B2,磁场方向均垂直xoy平面,方向如图,大小均为1T。在x>6m的区域内存在沿y轴负方向】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.液滴可能做曲线运动 |
B.液滴有可能做匀变速直线运动 |
C.电场线方向一定斜向上 |
D.液滴一定带正电 |
(1)大致画出带电粒子的运动轨迹;
(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;
(3)带电粒子飞出电场时的动能Ek.
A.该微粒带负电,电荷量q= |
B.若该微粒在运动中突然分成荷质比相同的两个粒子,分裂后只要速度不为零且速度方向仍与磁场方向垂直,它们均做匀速圆周运动 |
C.如果分裂后,它们的荷质比相同,而速率不同,那么它们运动的轨道半径一定不同 |
D.只要一分裂,不论它们的荷质比如何,它们都不可能再做匀速圆周运动 |
(1)物体从A点传送到B点的时间?
(2)若物体从B点进入混合场后做匀速圆周运动,则所加的电场强度的大小E应为多少?物体仍然从混合场的左边界出混合场,则场的右边界距B点的水平距离d至少等于多少?
求: (1)粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径;
(2)匀强电场的强度;
(3)粒子从O点射出至回到O点的时间。
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