如图所示,两个几何形状完全相同的平行板电容器PQ和MN,水平置于水平方向的匀强磁场中(磁场区域足够大),两电容器极板左端和右端分别在同一竖直线上.已知P、Q之间和M、N之间
◎ 题目
如图所示,两个几何形状完全相同的平行板电容器PQ和MN,水平置于水平方向的匀强磁场中(磁场区域足够大),两电容器极板左端和右端分别在同一竖直线上.已知P、Q之间和M、N之间的距离都是d,板间电压都是U,极板长度均为l.今有一电子从极板左侧的O点以速度v0沿P、Q两板间的中心线进入电容器,并做匀速直线运动穿过电容器,此后经过磁场偏转又沿水平方向进入到电容器M、N板间,在电容器M、N中也沿水平方向做匀速直线运动,穿过M、N板间的电场后,再经过磁场偏转又通过O点沿水平方向进入电容器P、Q极板间,循环往复.已知电子质量为m,电荷为e. (1)试分析极板P、Q、M、N各带什么电荷? (2)Q板和M板间的距离x满足什么条件时,能够达到题述过程的要求? (3)电子从O点出发至第一次返回到O点经过了多长时间? |
◎ 答案
(1)根据左手定则判断可知电子在PQ间向右运动时,所受的洛伦兹力向下,则电场力向上,故P板带正电荷,Q板带负电荷,同理可知M板带负电荷,N板带正电荷. (2)在复合场中 ev0B=e
在磁场中匀速圆周运动时,有 ev0B=m
因此 r=
要想达到题目要求Q板和M板间的距离x应满足:(2r-
将③式代入④式得:
(3)在电容器极板间运动时间 t1=
在磁场中运动时间t2=T=
电子从O点出发至第一次返回到O点的时间为:t=t1+
上一篇:如图所示的直角坐标系中,在直线X=-2L0到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向,x轴下方的电场方向沿y轴正方向,在电场
下一篇:(B题)图中R是一种放射性物质,虚线方框内是匀强磁场,LL'是厚纸板,MM'是荧光屏.实验时发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑.问此时磁场方向(注意选项中↑为向上,↓为向下,x为指
零零教育社区:论坛热帖子
|