wjdengzhaoyu 幼苗
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(1)只有当CD板间的电场力方向向上,即AB棒向右运动时,粒子才可能从O运动到O′,而粒子要飞出磁场边界MN最小速度v0必须满足:粒子在磁场中运动轨迹恰好与MN相切,轨迹半径R=d,则有R=d=
mv0
qB2…①
设CD间的电压为U,则由动能定理得 qU=[1/2m
v20]…②
解①②得 U=25V,
又U=ε=B1Lv
解得v=5m/s.
所以根据(乙)图可以推断在0.25s<t<1.75s内,粒子能穿过CD间的电场.
(2)当AB棒速度最大,即v′=20m/s时产生感应电动势为:ε′=B1Lv′=100V
此时带电粒子经加速后速度为v,由动能定理有:qɛ′=[1/2mv2
解得:v=100m/s
此时带电粒子的轨迹半径为:R′=
mv
qB2]=0.2m
出射点与O’的水平距离为:x=R′-
R′2−d2=0.027m=2.7cm
粒子从边界MN射出来的位置间最大距离为S=d-x=7.3cm
答:(1)0到4.0s内0.25s<t<1.75s时刻从O处飘入的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN.
(2)粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离为7.3cm
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;向心力;闭合电路的欧姆定律;带电粒子在匀强磁场中的运动.
考点点评: 本题是电磁感应与带电粒子在磁场中运动的综合,要注意挖掘临界条件,掌握电磁学基本知识和基本的分析思路,属于中档题.
1年前
你能帮帮他们吗