如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场.带电量为+q

如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场.带电量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动.忽略重力的影响,求:
(1)匀强电场场强E的大小;
(2)粒子从电场射出时速度ν的大小;
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R;
(4)粒子在磁场中运动的时间t.
永远双子鱼 1年前 已收到1个回答 举报

jiporongqiuqiong 幼苗

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解题思路:(1)根据公式E=
U
d
可求E;
(2)根据动能定理列式求解速度;
(3)根据洛伦兹力提供向心力列式求解半径.
(4)粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期:T=[2πR/v],和粒子在磁场中运动的时间与周期的关系:[t/T=
θ
2π]即可求得结果.

(1)匀强电场场强:E=[U/d]
(2)由动能定理:qU=[1/2]mv2
解得:v=

2qU
m
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动:qvB=m
v2
R
解得:R=[mv/qB]
将速度v的值代入:R=
1
B

2mU
q
(4)粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期:T=[2πR/v],
解得:T=
2πm
qB
由图可得,粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心角为θ=180°
可得:t=[1/2T=
πm
qB]
答:(1)匀强电场场强E的大小是[U/d];
(2)粒子从电场射出时速度ν的大小是

2qU
m;
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径是
1
B

2mU
q;
(4)粒子在磁场中运动的时间是[πm/qB].

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.

考点点评: 本题考查了带电粒子在电场中的加速和在磁场中的偏转,属于基础题,另外要注意公式E=Ud,d是指沿电场方向距离.

1年前

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