如图所示,左侧匀强电场的区域宽度为L,电场强度为E,右侧匀强磁场的左右宽度为d,磁场的上下区域很长,一质量为m、带电量为q的粒子,从电场的左边界A点静止释放,经
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如图所示,左侧匀强电场的区域宽度为L,电场强度为E,右侧匀强磁场的左右宽度为d,磁场的上下区域很长,一质量为m、带电量为q的粒子,从电场的左边界A点静止释放,经
题型:不详
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如图所示,左侧匀强电场的区域宽度为L,电场强度为E,右侧匀强磁场的左右宽度为d,磁场的上下区域很长,一质量为m、带电量为q的粒子,从电场的左边界A点静止释放,经电场加速后垂直进入磁场,出磁场时与入射方向的偏角为θ.(不计粒子重力)
求:(1)粒子离开电场时的速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度;
(3)粒子在磁场中的运动时间.
答案
(1)在电场中电场力做功等于粒子的动能:
qEL=
1
2
m
v
2
得
v=
2qmEL
m
(2)在磁场中洛伦兹力提供向心力:
qvB=
m
v
2
r
有几何关系 d=rsinθ
可得
B=
2qmEL
qd
sinθ
(3)由周期公式
T=
2πm
qB
及
T
2π
=
t
θ
可得
t=
mdθ
sinθ
2qmEL
答:(1)粒子离开电场时的速度
v=
2qmEL
m
;
(2)匀强磁场的磁感应强度
B=
2qmEL
qd
sinθ
;
(3)粒子在磁场中的运动时间
t=
mdθ
sinθ
2qmEL
.
举一反三
两个半径均为R=1m的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d=0.5m,板间电场可以认为是均匀的.一个带电量q=1.0×10
-7
C,质量m=2×10
-6
kg的带电粒子,从正极板边缘以某一初速度v
0
=10m/s.垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心.忽略重力和空气阻力的影响,求:
(1)粒子在板间的运动时间
(2)极板间的电势差U.
题型:不详
难度:
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如图所示,是能使带电粒子加速和偏转的装置.加速电极间的电压为U
1
,偏转电极间的电压为U
2
,偏转电极两板间距为d,板长为L.现有一质量为m,带电量为q的粒子(重力忽略),无初速的从左端进入该区域加速、偏转后从右端飞出,偏转的距离为y(
y<
d
2
),而y与U
2
的比值
y
U
2
叫着该装置偏转的灵敏度.试通过理论推导得出灵敏度的表达式,并由表达式说明可以通过哪些途径提高该装置偏转的灵敏度.
题型:不详
难度:
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一个一价和二价的静止铜离子,经过同一电压加速后,再垂直射入同一匀强偏转电场,然后打在同一屏上,屏与偏转电场方向平行,下列说法正确的是( )
A.二价铜离子打在屏上时的速度小
B.离开偏转电场后,二价铜离子飞到屏上用的时间长
C.离子经加速电场加速过程中,二价铜离子受电场力的冲量大
D.在离开偏转电场时,两种离子在电场方向上的位移不相等
题型:不详
难度:
|
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一个质子和一个α粒子分别垂直于电场方向进入同一平行板电容器的匀强电场,结果发现它们在电场中的运动轨迹完全相同,则( )
A.它们是以相同的速度射入的
B.它们是以相同的动能射入的
C.它们是以相同的动量射入的
D.它们是经同一加速电场加速后进入的
题型:不详
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|
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两平行金属板间所加电压随时间变化的规律如图所示,大量质量为m、带电量为e的电子由静止开始经电压为U
0
的电场加速后连续不断地沿两平行金属板间的中线射入,若两板间距恰能使所有子都能通过.且两极长度使每个电子通过两板均历时3t
0
,电子所受重力不计,试求:
(1)电子通过两板时侧向位移的最大值和最小值;
(2)侧向位移最大和最小的电子通过两板后的动能之比.
题型:不详
难度:
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