如图(a)所示,两块水平放置的平行金属板A、B,板长L=18.5cm,两板间距d=3cm,两板之间有垂直于纸面向里的匀强

如图(a)所示,两块水平放置的平行金属板A、B,板长L=18.5cm,两板间距d=3cm,两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=6.0×10 -2 T,两板加上如图(b)所示的周期性电压,带电时A板带正电.当t=0时,有一个质量m=1.0×10 -12kg ,带电荷量q=+1.0×10 -6C 的粒子,以速度v=600m/s,从距A板2.5cm处,沿垂直于磁场、平行于两板的方向射入两板之间,若不计粒子的重力,取π=3.0,求:

(1)粒子在0~1×10 -4 s内做怎样的运动?位移多大?
(2)带电粒子从射入到射出板间所用的时间.
亚山 1年前 已收到1个回答 举报

长篙寻梦 幼苗

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(1)作匀速直线运动,6cm(2)5.08×10 -4 s

:(1)F =q =1.0×10 -6 × =3.6×10 -5 N

  F =qvB=1.0×10 -6 ×600×6×10 -2 =3.6×10 -5 N
  ∵F =F =3.6×10 -5 N
  ∴粒子在第一个t 0 =1.0×10 -4 s内作匀速直线运动,
  其位移s 1 =vt 0 =600×10 -4 m=0.06m=6cm
  (2)在第二个t 0 内,由于U=0,粒子作匀速圆周运动,根据
Bqv=m ,其周期T和轨道半径R分别为:
   T= s=1×10 -4 s=t 0
   R= m=0.01m=1cm< cm(碰不到A板)
  ∴粒子在第二个t 0 内恰好完成一次圆周运动.如此往复,经
过5个t 0 ,粒子水平向前18cm,还有0.5cm才能射出两板.由图所示,粒子径5t 0 后作圆周运动的圆心角为θ,则
sinθ=   ∴θ=
  ∴t=5t 0 =5×10 -4 s+ ×10 -4 s=5.08×10 -4 s

1年前

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