(2010年高考广东理综卷)如图甲所示,左为某同学设想的粒子速度选择装置,由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成,两盘面平行且与转轴垂直,相距为L,盘上各开一狭缝,两狭缝夹角θ可
◎ 题目
(2010年高考广东理综卷)如图甲所示,左为某同学设想的粒子速度选择装置,由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成,两盘面平行且与转轴垂直,相距为L,盘上各开一狭缝,两狭缝夹角θ可调(如图乙);右为水平放置的长为d的感光板,板的正上方有一匀强磁场,方向垂直纸面向外,磁感应强度为B.一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N1,能通过N2的粒子经O点垂直进入磁场,O到感光板的距离为 ![]() ![]() (1)若两狭缝平行且盘静止(如图丙),某一粒子进入磁场后,竖直向下打在感光板中心点M上,求该粒子在磁场中运动的时间t; (2)若两狭缝夹角为θ0,盘匀速转动,转动方向如图乙,要使穿过N1、N2的粒子均打到感光板P1P2连线上,试分析盘转动角速度ω的取值范围.(设通过N1的所有粒子在盘旋转一圈的时间内都能到达N2) |
◎ 答案
(1) ![]() ![]() ![]() |
◎ 解析
(1)粒子运动的半径为 R= ![]() 由牛顿第二定律 qvB=m ![]() 匀速圆周运动的周期 T= ![]() 粒子在磁场中运动的时间 t= ![]() ![]() (2)如图所示,设粒子运动临界半径分别为R1和R2 ![]() R1= ![]() d2+(R2- ![]() R2= ![]() 设粒子临界速度分别为v1和v2, 由②⑤⑥式,得 v1= ![]() v2= ![]() 若粒子通过两转盘,由题设可知 ![]() ![]() 联立⑦⑧⑨,得对应转盘的转速分别为 ω1= ![]() ω2= ![]() 粒子要打在感光板上,需满足条件 ![]() ![]() |
◎ 知识点
专家分析,试题“(2010年高考广东理综卷)如图甲所示,左为某同学设想的粒子速度选择装置,由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成,两盘面平行且与转轴垂直,相距为L,盘上各开一狭缝,两狭缝夹角θ可…”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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