如图所示,电量为q=2×10-8C,质量为m=2×10-10kg的带正电的粒子从M点以与MN方向成120°角的速度方向出

如图所示,电量为q=2×10-8C,质量为m=2×10-10kg的带正电的粒子从M点以与MN方向成120°角的速度方向出发,同时有一长为L的薄板从M点由静止开始做加速度为a=0.2m/s2的匀加速运动.薄板为半透板,当粒子从上向下和板相遇时,粒子会穿过薄板,不受影响.从下向上和薄板相遇会发生碰撞,粒子每次和薄板碰撞用时极短,电量不变,和薄板垂直速度大小不变,方向相反,和薄板平行速度不变.匀强磁场垂直纸面向里,大小B=[π/150]T.MN的长度6m,粒子从M出发经过9s恰好到N.不计重力.求:
(1)粒子出发以后第一次和薄板相撞所需要的时间;
(2)粒子的速度;
(3)薄板的最小长度.
zzxxcc0101 1年前 已收到1个回答 举报

famen3113 幼苗

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解题思路:作出粒子的运动轨迹图,求出粒子的周期,抓住9s内到达N确定圆周运动的圈数,从而确定第一次与薄板碰撞的时间.根据几何关系求出弦长,从而得出半径,结合半径公式求出粒子的速度.根据薄板的位移,抓住第一次碰撞后,接着转动[2/3]圆周又发生碰撞,结合薄板的位移求出薄板的最小长度.

(1)粒子圆周运动的周期:T=2πmqB=2π×2×10−102×10−8×π150=3s则第一次到达MN所用时间:t=23T=2s因为粒子从M出发经过9s恰好到N,相对于经过了3个周期.由题意可知,第一次和薄板碰撞经历的时间t=123T=53×3...

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动.

考点点评: 处理带电粒子在磁场中的运动问题,作出轨迹图是关键,本题的突破口在于确定圆周运动的圈数.根据周期公式和半径公式,结合几何关系进行求解.

1年前

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