粒子在復(fù)合場(chǎng)計(jì)算題-wenkub
2023-04-09 07:02:33 本頁(yè)面
【正文】 所示，此時(shí)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R/，則：由解得 （15分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m =1011kg，電荷量q = +105C的帶電微粒（重力忽略不計(jì)），從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進(jìn)入上板帶正電、下板帶負(fù)電的兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U2=100V．金屬板長(zhǎng)L=20cm，兩板間距d =cm．求：① 微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v0大??；② 微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ；③ 若該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為D=10cm，為使微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？ ①微粒在加速電場(chǎng)中由動(dòng)能定理得： 3分 解得v0 = 104m/s 1分②微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有： ， 1分 1分飛出電場(chǎng)時(shí)，速度偏轉(zhuǎn)角的正切為： 2分 解得 θ = 30o 1分③進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)微粒的速度是： 1分軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系有： 2分洛倫茲力提供向心力： 1分解得： 1分 代入數(shù)據(jù)解得：B ＝/5= 1分所以，為使微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出。豎直方向：離開電場(chǎng)時(shí)的速度vy=v0tan30176。＝300176。則有可得： 當(dāng)粒子軌跡恰好與ab相切時(shí)是粒子能從ab邊射出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)軌跡圓半徑最小的情況，設(shè)此半徑為R2，如圖乙所示則有： 得： 故粒子從ab邊射出的條件為， 即 根據(jù)，得 所以 （2）因?yàn)? 所以粒子運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過的圓心角越大，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，從圖中可以看出，如果粒子從cd邊射出，則圓心角最大為60176。.. . . .
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