如图甲所示,CD和MN之间存在着变化的电场,电场变化规律如图乙所示(图中电场方向为正方向),MN为一带电粒子可以自由通过的理想边界,直线MN下方无磁场,上方两个同心半圆内存
◎ 题目
如图甲所示,CD和MN之间存在着变化的电场,电场变化规律如图乙所示(图中电场方向为正方向),MN为一带电粒子可以自由通过的理想边界,直线MN下方无磁场,上方两个同心半圆内存在着有理想边界的匀强磁场,其分界线是半径为R和2R的半圆,半径为R的圆两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小都为B。现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒在t=0时刻从O2点沿MN、CD间的中心线O2O1水平向左射入电场,到达P点时以水平向左的速度进入磁场,最终打在Q点。不计微粒的重力。求: (1)微粒在磁场中运动的周期T; (2)微粒在电场中的运动时间t1与电场的变化周期T0之间的关系; (3)MN、CD之间的距离d; (4)微粒在磁场中运动的半径r的可能值的表达式及r的最大值。 |
◎ 答案
解:(1)洛仑兹力提供向心力 (2)由题意分析可知:微粒在竖直方向的运动加速和减速的时间是相等的 则t1=(k=1,2,3…) (3)微粒运动的加速度大小 时间内带电粒子的位移大小 (k=1,2,3…) (k=1,2,3…) (4)粒子的运动轨迹将磁场边界分成n等分(n=2,3,4…) 由几何知识可得: 由于有边界限制,须有:x+r<2R 由几何关系可知 则有 得到当n=2时不成立,如图,故n=3,4,5… 经分析可知,n越大,r就越小 当n=3时,半径r有最大值,最大值 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,CD和MN之间存在着变化的电场,电场变化规律如图乙所示(图中电场方向为正方向),MN为一带电粒子可以自由通过的理想边界,直线MN下方无磁场,上方两个同心半圆内存…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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