(15分)如图所示,A、B、C是半径R=5m的圆筒上一圆的三点,O为其圆心,AC垂直OB。在圆O平面加一场强E=2.5×

(15分)如图所示,A、B、C是半径R=5m的圆筒上一圆的三点,O为其圆心,AC垂直OB。在圆O平面加一场强E=2.5×10 3 V/m、水平向右、宽度与直径相同的匀强电场。现通过圆筒上唯一的小孔A沿AC直径射入速率为v的一带电粒子S,粒子质量m=2.5×10 -7 kg、电量q=1.0×10 -7 C,粒子S恰好能沿曲线直接运动到B点(不计粒子重力和粒子间的相互作用),求:

(1)粒子S的速率v为多大;
(2)若粒子S与筒壁的碰撞是弹性的(粒子S沿半径方向的分速度碰撞后反向、速度大小不变;垂直半径方向的分速度碰撞后不变),则粒子S在圆筒中运动的总时间是多少。
moyini2 1年前 已收到1个回答 举报

小黑熊428 幼苗

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解题思路:

(1)粒子运动到B点的时间为t1,加速度a,根据牛顿第二定律有

qE=ma(3)

代入数据得a=1000m/s2(1)

根据运动学公式,

AC方向,R=vt1(2)

在水平方向,R=at21/2(2)

代入数据得t1=0.1sv=50m/s(2)

(2)粒子运动轨迹如图所示,粒子与B点碰撞后沿抛物线运动到C点,然后沿原来的轨迹运动到B点,碰撞后回到A点。根据对称性,可知粒子在圆筒中运动的总时间t=0.4s(说明:只要能够给出简单的说明,并给出结果t=0.4s就给5)(5)

(1)50m/s   (2)0.4s




1年前

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