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(1)粒子源发出的粒子,进入加速电场被加速,速度为v0,根据能的转化和守恒定律得:qU1=[1/2m
v20]
要使粒子能沿图中虚线O2O3进入PQ、MN之间的区域,则粒子所受到向上的洛伦兹力与向下的电场力大小相等,
则 qE=qv0B
得到 v0=[E
B1
将②式代入①式,解得 U1=
mE2
2q
B21
(2)粒子从O3以速度v0进入PQ、MN之间的区域,先做匀速直线运动,打到ab板上,以大小为v0的速度垂直于磁场方向运动.粒子将以半径R在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动,转动一周后打到ab板的下部.由于不计板的厚度,所以质子从第一次打到ab板到第二次打到ab板后运动的时间为粒子在磁场运动一周的时间,即一个周期T.
由 qvB2=
m
v20/R]和运动学公式 T=
2πR
v0,解得 T=
2πm
qB2
粒子在磁场中共碰到2块板,做圆周运动所需的时间为 t1=2T=
4πm
qB2.
做圆周运动的路程为 s1=2•2πR=
4πmE
qB1B2.
粒子进入磁场中,在v0方向的总位移s2=2Lsin45°=
2L,时间为 t2=
s2
v0=
2B
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力;带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评: 本题中的复合场具有速度选择的功能,进入磁场区域后,根据动力学规律先确定运动轨迹,再进行计算.
1年前
你能帮帮他们吗