ujdl 幼苗
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(1)由题意知,粒子在电场中偏转时做类平抛运动,设粒子从两版间射出时,速度的水平分量为vx,竖直分量为vy则由题意有:
vx=v0
vy=at=
qU
md×
l
v0=[qUl
mdv0
又因为粒子从电场射出时速度的偏转角为37° 则有:tan370=
vy
v0=
qUl
md
v20
解之得:
q/m=
3d
v20
4Ul]
(2)由题意得,粒子进入磁场的速度vcos37°=v0得v=
5
4v0
设粒子刚好打在光屏时,磁感应强度为B,
如图,由几何知识有:Rsin37°+R=a 得:R=
a
1+sin37°
粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力有:Bqv=
mv2
R
得:B=
mv
qR=[1
q/m×
5
4v0
a
1+sin37°]=[8Ul
3dv0a
所以,要使粒子不打在光屏上,应有磁感应强度大于
8Ul
3dv0a
(3)由题知:
微粒只要打在屏上,x坐标就为0
微粒在y轴方向先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,根据几何关系可得:
y=(
l/2+a)tan37°=
3l+6a
8]
微粒在z轴方向在电场力作用下做初速度为0的匀加速直线运动,根据位移时间关系有:
z=
1
2×
qE0
m×t2
根据运动的等时性有在z轴方向运动时间t=
a
v0
代入得:z=
3E0da2
8Ul(1分)
则坐标为:(0,[3l+6a/8],
3E0da2
8Ul)
答:(1)粒子的比荷[q/m=
3d
v20
4Ul];
(2)若在两板右侧MN和光屏PQ间加如图所示的磁场,要使粒子不打在光屏上,磁感应强度大于[8Ul
3dv0a;
(3)若在两板右侧MN和光屏PQ间加垂直纸面向外、大小为E0的匀强电场,设初速度方向所在直线与光屏交点为O点,取O点为坐标原点,水平向右为x正方向,垂直纸面向外为z轴的正方向,建立如图所示的坐标系,粒子打在光屏上的坐标:(0,
3l+6a/8],
3E0da2
8Ul).
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: 会用运动的合成与分解的方法处理类平抛运动,在磁场中粒子做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力.熟练作出粒子运动轨迹,根据临界条件判断粒子的运动取值范围.
1年前
你能帮帮他们吗