帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)——計(jì)算題專題兩套(含答案)-wenkub
2023-07-08 08:13:47 本頁(yè)面
【正文】 x軸正方向水平向右，空間有沿水平方向且垂直于xoy平面指向讀者的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感強(qiáng)度B=)和沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(場(chǎng)強(qiáng)E=2N/C)，如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m=107kg，電量q=5107C的帶負(fù)電微粒，在此區(qū)域中剛好沿直線運(yùn)動(dòng)(g取10m/s2)．求：⑴求此帶電微粒的速度v． ⑵當(dāng)此帶電微粒沿直線運(yùn)動(dòng)到y(tǒng)軸上一點(diǎn)y時(shí)，突然將磁場(chǎng)撤去而保持電場(chǎng)不變，若在運(yùn)動(dòng)中微粒還能再一次通過(guò)y軸上另一點(diǎn)P(N、P位置均未在圖中標(biāo)出)，求此時(shí)的速度vP的大?。鐖D所示，一個(gè)初速為零的帶正電的粒子經(jīng)過(guò)MN兩平行板間電場(chǎng)加速后，從N板上的孔射出，當(dāng)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，長(zhǎng)方形abcd區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)大小不變、方向垂直于紙面且方向交替變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，每經(jīng)過(guò)，磁場(chǎng)方向變化一次，粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)的磁場(chǎng)方向指向紙外．在Q處有一個(gè)靜止的中性粒子．PQ間距離s=3m．PQ直線垂直平分ab、cd．已知D=，104C/kg，重力忽略不計(jì)．求：⑴加速電壓為200V時(shí)帶電粒子能否與中性粒子碰撞？ ⑵畫(huà)出它的軌跡．⑶能使帶電粒子與中性粒子碰撞，加速電壓的最大值是多少？如圖16（a）所示，左為某同學(xué)設(shè)想的粒子速度選擇裝置，由水平轉(zhuǎn)軸及兩個(gè)薄盤(pán)NN2構(gòu)成，兩盤(pán)面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直，相距為L(zhǎng)，盤(pán)上各開(kāi)一狹縫，兩狹縫夾角可調(diào)（如圖16（b））；右為水平放置的長(zhǎng)為d的感光板，板的正上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，、帶正電的粒子沿水平方向射入N1，能通過(guò)N2的粒子經(jīng)O點(diǎn)垂直進(jìn)入磁場(chǎng)。 參考答案（1）解：粒子在電場(chǎng)中運(yùn)行的時(shí)間t＝ l／v；加速度 a＝qE／m；它作類平拋的運(yùn)動(dòng)．有 tgθ=at/v=qEl/mv2………① 粒子在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律得：q
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