如圖所示,M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板,兩極板的中心開有一個(gè)很小的小孔。電容器兩極板帶有等量異種電荷。PQ右側(cè)是90個(gè)連續(xù)分布的平行邊界的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在M板中央小孔處由靜止釋放一帶電粒子,經(jīng)過電容器加速后,帶電粒子垂直PQ邊界進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,每經(jīng)過一個(gè)磁場(chǎng)粒子速度方向偏轉(zhuǎn)1°,且粒子運(yùn)動(dòng)軌跡恰好能與第90個(gè)磁場(chǎng)的右邊界相切。已知第一個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=B,每個(gè)磁場(chǎng)的寬度均為d,帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q。(帶電粒子重力不計(jì),答案可用三角函數(shù)表示)求:
(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中的速度的大小v;
(2)第90個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B90;
(3)若將MN板間距增大為現(xiàn)在的4倍,電容器帶電荷量不變,則帶電粒子經(jīng)過所有磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向的偏轉(zhuǎn)角度。
【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng);從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題;動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用;牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:177引用:1難度:0.1
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1.如圖1所示,在xOy坐標(biāo)系中,兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對(duì)稱,極板長(zhǎng)度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成,其中∠OAB=60°,OD=OA.磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里,D、A位于y軸上。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子,現(xiàn)在0~3t0時(shí)間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓,已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子,在t0時(shí)刻射入磁場(chǎng)時(shí),恰好不會(huì)從磁場(chǎng)邊界射出磁場(chǎng)區(qū)域且圓心在x軸上,上述l、m、q、t0為已知量,U0=
,不考慮P、Q兩板電壓的變化對(duì)磁場(chǎng)的影響,也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響,求:ml2qt02
(1)t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及磁場(chǎng)區(qū)域的面積;
(3)t=t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。發(fā)布:2024/12/30 0:0:1組卷:79引用:2難度:0.7 -
2.如圖,半徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)垂直圓所在的平面。一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子從圓周上a點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng),從b點(diǎn)折射出來,若α=60°,則帶電粒子射入磁場(chǎng)的速度大小為( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/6 0:30:5組卷:272引用:2難度:0.6 -
3.如圖所示,三角形ABC內(nèi)有垂直于三角形平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng),∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB邊的中點(diǎn)?,F(xiàn)在DB段上向磁場(chǎng)內(nèi)射入速度大小相同、方向平行于BC的同種粒子(不考慮粒子間的相互作用和粒子重力),若從D點(diǎn)射入的粒子恰好能垂直AC邊射出磁場(chǎng),則AC邊上有粒子射出的區(qū)域長(zhǎng)度為( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/3 0:30:3組卷:300引用:1難度:0.5
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