如图所示,真空有一个半径r="0.5"m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10-3T,方向垂直于纸面向里,在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L1="0
◎ 题目
如图所示,真空有一个半径r="0.5" m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10-3 T,方向垂直于纸面向里,在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L1="0.5" m的匀强电场区域,电场强度E=1.5×103 N/C。在x="2" m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏,从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比=1×109 C/kg带正电的粒子,粒子的运动轨迹在纸面内,一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子,恰能从磁场与电场的相切处进入电场。不计重力及阻力的作用。求: (1)粒子进入电场时的速度和沿y轴正方向射入的粒子在磁场中运动的时间? (2)从O点入射的所有粒子经磁场偏转后出射的速度方向有何特点?请说明理由。 (3)速度方向与y轴正方向成30°(如图中所示)射入磁场的粒子,最后打到荧光屏上,该发光点的位置坐标。 |
◎ 答案
(1)7.85×10-7s(2)平行出射(3)(2 ,1.6875) |
◎ 解析
试题分析:(1)由题意可知: 粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R=r=0.5m,(1分) 有Bqv=,(1分) 可得粒子进入电场时的速度v= (1分) 在磁场中运动的时间: t1= (1分) (2)平行出射。(1分) 证明略。(2分) (3)粒子在磁场中转过120°角后从P点垂直电场线进入电场, 在电场中的加速度大小a= (1分) 粒子穿出电场时vy=at2= (1分) tanα= 在磁场中y1=1.5r=1.5×0.5=0.75m (1分) 在电场中侧移y2= (1分) 飞出电场后粒子做匀速直线运动y3=L2tanα=(2-0.5-0.5)×0.75=0.75m (1分) 故y=y1+y2+y3=0.75m+0.1875m+0.75m=1.6875m (1分) 则该发光点的坐标(2 ,1.6875) (1分) 点评:难度较大,在圆形磁场中,粒子的运动轨迹往往是对称的,根据运动轨迹要先找圆心,后求半径,运动时间由圆心角决定 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,真空有一个半径r="0.5"m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10-3T,方向垂直于纸面向里,在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L1="0…”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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