(22分)如图所示,平面直角坐标系xoy中,在第二象限内有竖直放置的两平行金属板,其中右板开有小孔;在第一象限内存在内、外半径分别为、R的半圆形区域,其圆心与小孔的连线与
◎ 题目
(22分)如图所示,平面直角坐标系xoy中,在第二象限内有竖直放置的两平行金属板,其中右板开有小孔;在第一象限内存在内、外半径分别为、R的半圆形区域,其圆心与小孔的连线与x轴平行,该区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里:在y<0区域内有电场强度为E的匀强电场,方向与x轴负方向的夹角为60°。一个质量为m,带电量为-q的粒子(不计重力),从左金属板由静止开始经过加速后,进入第一象限的匀强磁场。求: (1)若两金属板间的电压为U,粒子离开金属板进入磁场时的速度是多少? (2)若粒子在磁场中运动时,刚好不能进入的中心区域,此情形下粒子在磁场中运动的速度大小。 (3)在(2)情形下,粒子运动到y<0的区域,它第一次在匀强电场中运动的时间。 |
◎ 答案
(1)(2)(3) |
◎ 解析
试题分析:(1)粒子离开金属板进入磁场时的速度v1,由动能定理:, 解得: (2)粒子在磁场中运动,刚好不能进入中心区域,即轨迹和磁场内圆相切,设粒子速度为v2,做圆周运动的半径为r,由几何关系:,解得:, 粒子在磁场中运动满足:,解得: (3)粒子进入y<0的区域,沿电场线方向做减速运动,速度减小到零的时间为t,则Eq=ma v2=at,解得:,粒子第一次在匀强电场中的运动时间为: |
◎ 知识点
专家分析,试题“(22分)如图所示,平面直角坐标系xoy中,在第二象限内有竖直放置的两平行金属板,其中右板开有小孔;在第一象限内存在内、外半径分别为、R的半圆形区域,其圆心与小孔的连线与…”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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