如图所示,质量为m,电荷量+q的带电粒子在左侧加速电场的作用下,以速度v0进入场强为E的偏转电场,在偏转电场的作用下偏转θ角射出.若撤去电场改用同样宽度的匀强磁场,使该离

◎ 题目

如图所示,质量为m,电荷量+q的带电粒子在左侧加速电场的作用下,以速度v0进入场强为E的偏转电场,在偏转电场的作用下偏转θ角射出.若撤去电场改用同样宽度的匀强磁场,使该离子通过该区域并使偏转角度也为θ,求
(1)加速电场的电压;
(2)所加磁场的磁感应强度为多大;
(3)粒子穿过电场和磁场的时间之比为多少.
魔方格

◎ 答案

(1)由动能定理得,qU=
1
2
mv02

解得:U=
mv02
2q

(2)设电场的宽度为L,粒子在偏转电场中做类平抛运动
运动时间t=
L
v0

粒子在偏转电场中的加速度a=
qE
m

tanθ=
at
v0
=
qEL
mv02
    ①
粒子在磁场中做匀速圆周运动向心力,由洛伦兹力提供:qv0B=m
v02
R

解得R=
mv0
qB

由几何关系得:sinθ=
L
R
=
qBL
mv0
   ②
由①②联立解得B=
Ecosθ
v0

(3)粒子在偏转电场中运动的时间t=
L
v0
   ③
粒子在磁场中运动的时间t=
θ?m
qB
    ④
由②③④联立解得
t
t
=
sinθ
θ

答:(1)加速电场的电压为
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
如图所示,I、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道,K为轨道最低点,I处于匀强磁场中,Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中,三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第
如图所示,I、Ⅱ、Ⅲ是竖直平
如图甲所示,真空中水平放置的相距为d的平行金属板板长为L,两板上加有恒定电压后,板间可视为匀强电场。在t=0时,将图乙中所示的交变电压加在两板上,这时恰有一个质量为m、
如图甲所示,真空中水平放置
如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105N/C与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6
如图所示,一根长L=1.5m的光
如图所示,在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场
如图所示,在平面直角坐标系
如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时
如图(a)所示,两平行正对的