如圖所示,真空有一個半徑r=0.5m的圓形磁場,與坐標(biāo)原點相切,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2×10-3T,方向垂直于紙面向外,在x=r處的虛線右側(cè)有一個方向豎直向上的寬度為L1=0.5m的勻強(qiáng)電場區(qū)域,電場強(qiáng)度E=1.5×103N/C。在x=2m處有一垂直x方向的足夠長的熒光屏,從O點處向不同方向發(fā)射出速率相同的荷質(zhì)比=1×109C/kg帶正電的粒子,粒子的運動軌跡在紙面內(nèi),一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子,恰能從磁場與電場的相切處進(jìn)入電場。不計重力及阻力的作用。求:
(1)該粒子進(jìn)入電場時的速度和粒子在磁場中的運動時間。
(2)該粒子最后打到熒光屏上,該發(fā)光點的位置坐標(biāo)。
(3)求熒光屏上出現(xiàn)發(fā)光點的范圍
(1)由題意可知:粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑R=r=0.5m (2分)
由牛頓運動定律得 Bqv= (1分)
可得粒子進(jìn)入電場時的速度v= (1分)
在磁場中運動的時間t1=(2分)
(2)粒子在磁場中轉(zhuǎn)過120°角后從P點垂直電場線進(jìn)入電場,如圖所示,
在電場中的加速度大小a= (1分)
粒子穿出電場時vy=at2= (1分)
tanα= (1分)
在磁場中y1=r=0.5m (1分)
在電場中側(cè)移y2= (2分)
飛出電場后粒子做勻速直線運動y3=L2tanα=(2-0.5-0.5)×0.75=0.75m (1分)
故y=y1+y2+y3=0.5m+0.1875m+0.75m=1.4375m (1分)
則該發(fā)光點的坐標(biāo)(2 ,1.4375)
(3)r=R,所有的帶電粒子都平行于x軸射出磁場。(1分)
yP’=yA+r=1.9375 m
yO’=yA-r=0.9375 m (1分)
故,P’ (2 ,1.9375) O’ (2 ,0.9375)
P’ O’之間都有發(fā)光點(1分)
解析:略
科目:高中物理 來源: 題型:
q | m |
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,真空有一個半徑r=0.5m的圓形磁場,與坐標(biāo)原點相切,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2×10-3T,方向垂直于紙面向里,在x=r處的虛線右側(cè)有一個方向豎直向上的寬度為L1=0.5m的勻強(qiáng)電場區(qū)域,電場強(qiáng)度E=1.5×103N/C.在x=2m處有一垂直x方向的足夠長的熒光屏,從O點處向不同方向發(fā)射出速率相同的荷質(zhì)比=1×109C/kg帶正電的粒子,粒子的運動軌跡在紙面內(nèi),一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子,恰能從磁場與電場的相切處進(jìn)入電場。不計重力及阻力的作用。求:
(1)粒子進(jìn)入電場時的速度和粒子在磁場中的運動的時間?
(2)速度方向與y軸正方向成30°(如圖中所示)射入磁場的粒子,最后打到熒光屏上,該發(fā)光點的位置坐標(biāo)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,真空有一個半徑r=0.5m的圓形磁場,與坐標(biāo)原點相切,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2×10-3T,方向垂直于紙面向外,在x=r處的右側(cè)有一個方向豎直向上的寬度為L1=0.5m的勻強(qiáng)電場區(qū)域(電場區(qū)域的左右邊界如圖中虛線所示),電場強(qiáng)度E=1.5×103N/C。在x=2m處有一垂直x方向的足夠長的熒光屏,從O點處向不同方向發(fā)射出速率相同的荷質(zhì)比=1×109C/kg帶正電的粒子,粒子的運動軌跡在紙面內(nèi),一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子,恰能從磁場與電場的相切處進(jìn)入電場。不計重力及阻力的作用。求:
(1)該粒子進(jìn)入電場時的速度和粒子在磁場中的運動時間。
(2)該粒子最后打到熒光屏上,該發(fā)光點的位置坐標(biāo)。
(3)求熒光屏上出現(xiàn)發(fā)光點的范圍
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,真空有一個半徑r=0.5m的圓形磁場,與坐標(biāo)原點相切,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2×10-3T,方向垂直于紙面向里,在x=r處的虛線右側(cè)有一個方向豎直向上的寬度為L1=0.5m的勻強(qiáng)電場區(qū)域,電場強(qiáng)度E=1.5×103N/C.在x=2m處有一垂直x方向的足夠長的熒光屏,從O點處向不同方向發(fā)射出速率相同的荷質(zhì)比=1×109C/kg帶正電的粒子,粒子的運動軌跡在紙面內(nèi),一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子,恰能從磁場與電場的相切處進(jìn)入電場。不計重力及阻力的作用。求:
(1)粒子進(jìn)入電場時的速度和粒子在磁場中的運動的時間?
(2)速度方向與y軸正方向成30°(如圖中所示)射入磁場的粒子,最后打到熒光屏上,該發(fā)光點的位置坐標(biāo)。
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