(18分)如图(a)所示,平行金属板 和 间的距离为 ,现在 、 板上加上如图(b)所示的方波形电压, =0时 板比 板

(18分)如图(a)所示,平行金属板 间的距离为 ,现在 板上加上如图(b)所示的方波形电压, =0时 板比 板的电势高,电压的正向值为 ,反向值也为 ,现有由质量为 的带正电且电荷量为 的粒子组成的粒子束,从 的中点 以平行于金属板方向 的速度 不断射入,所有粒子不会撞到金属板且在 间的飞行时间均为 ,不计重力影响。试求:

(1)粒子射出电场时的速度大小及方向;
(2)粒子打出电场时位置离 点的距离范围;
(3)若要使打出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后,都能到达圆形磁场边界的同一个点,而便于再收集,则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大?
yy天使 1年前 已收到1个回答 举报

O-YEAR 幼苗

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解题思路:

(1)飞出粒子的速度都相同,在沿电场线方向速度大小均为

飞出速度大小为

设速度的方向与的夹角为,则

所以,方向水平方右下角为,大小

(2)当粒子由时刻进入电场,向下侧移最大,则④且

解得

当粒子由时刻进入电场,向上侧移最大,

解得

所以,在距离0中点上方至下方范围内有粒子打出

(3)要使平行粒子能够交于圆形磁场区域边界且有最小区域时,磁场直径最小值与粒子宽度相等,

粒子宽度

故磁场区域的最小半径为

粒子在磁场中做圆周运动有

解得

(1) ,方向水平方右下角为  (2)  ~

(3)  ,



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1年前

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