质量为m、电荷量为q的粒子以初速度v0垂直电场线进入由两带电平行金属板所形成的电场中,粒子的重力不计,飞出平行板时侧移距

质量为m、电荷量为q的粒子以初速度v0垂直电场线进入由两带电平行金属板所形成的电场中,粒子的重力不计,飞出平行板时侧移距离为d,已知两板间的距离为2d,电压为U,如图所示,现撤去电场,在原电场区域内加一与纸面垂直的磁场,使带电粒子以同样的初速度从同样的位置进入,又从同样的位置飞飞出,则此磁感应强度的大小是多大?
苹果女人香 1年前 已收到1个回答 举报

断刀流水1675 幼苗

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解题思路:粒子在电场中做类平抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,应用类平抛运动规律、牛顿第二定律可以求出磁感应强度.

粒子在电场中做类平抛运动,设平行金属板间场强为E,粒子的加速度为a,
则:d=[1/2]at2
由牛顿第二定律得:a=
qE
m ②
电场强度:E=
U
2d ③
由①②③解得时间为:t=

4md2
qU ④
设平板的长度为L,则:L=v0t⑤
撤去电场后,带电粒子在磁场中作半径为R的圆弧运动,
轨迹如下图所示:

由几何关系得:R2=(R-d)2+L2
粒子作圆周运动,由牛顿第二定律得:qv0B=
m
v20
R ⑦
由④⑤⑥⑦解得磁感应强度:B=
2mv0U
d(qU+4m
v20);
答:磁感应强度大小为:=
2mv0U
d(qU+4m
v20).

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 本题考查了粒子在电场与磁场中的运动,粒子在电场中做类平抛运动、在磁场中做匀速圆周运动,分析清楚粒子运动过程、应用类平抛运动规律、牛顿第二定律即可正确解题.

1年前

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