帶電粒子在交變電磁場中的運(yùn)動-wenkub
2023-07-08 08:25:13 本頁面
【正文】 面向里為磁場的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。 圖8173。提示：如圖甲，半徑R1＝d(2)若Δt＝TB時，試畫出粒子在PQ板間運(yùn)動的軌跡，并確定半徑。合肥模擬)如圖8173。緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B，分界線為CD，EF為屏幕。3173。(3)要求粒子打在屏幕上的范圍，應(yīng)先綜合分析帶電粒子的運(yùn)動過程，畫出運(yùn)動軌跡，后結(jié)合幾何知識列方程求解。()2代入數(shù)據(jù)，解得U1＝100 V在電壓低于100 V時，帶電粒子才能從兩板間射出電場，電壓高于100 V時，帶電粒子打在極板上，不能從兩板間射出。qvmaxB＝則帶電粒子進(jìn)入磁場做圓周運(yùn)動的最大半徑rmax＝＝ m＝ m由數(shù)學(xué)知識可得運(yùn)動徑跡的圓心必落在屏幕上，如圖中Q點(diǎn)所示，并且Q點(diǎn)必與M板在同一水平線上。3173。由于電子通過磁場區(qū)的時間很短，可以認(rèn)為在每個電子通過磁場區(qū)的過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度不變。9(1)電子打到熒光屏上時速度的大?。?2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值B0。根據(jù)幾何關(guān)系，電子束在磁場中運(yùn)動路徑所對的圓心角α＝θ，而tan＝。10甲中由B到C的方向)，電場變化如圖乙中E173。3173。(1)因?yàn)锳＝2B＝2d 所以R＝2d。2。＝當(dāng)B為＋B0時，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向指向紙外。(1)若t0＝0，則直線OA與x軸的夾角是多少？(2)若t0＝T/4，則直線OA與x軸的夾角是多少？圖3解析：(1)設(shè)粒子P的質(zhì)量為m，電荷量為q，速度為v，粒子P在洛倫磁力作用下，在xOy平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，用R表示圓周的半徑，T′表示運(yùn)動周期，則有：qvB0＝mR2，v＝。(2)粒子P在t0＝時刻開始運(yùn)動，在t＝到t＝時間內(nèi)，沿順時針方向運(yùn)動個圓周，到達(dá)C點(diǎn)，此時磁場方向反轉(zhuǎn)；繼而，在t＝到t＝T時間內(nèi)，沿逆時針方向運(yùn)動半個圓周，到達(dá)B點(diǎn)，此時磁場方向再次反轉(zhuǎn)；在t＝T到t＝時間內(nèi)，沿順時針方向運(yùn)動個圓周，到達(dá)A點(diǎn)，如圖(b)所示。若將一質(zhì)量為 m0、電荷量為 q 的帶正電的粒子從板內(nèi) a 孔處靜止釋放，經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，在磁場中運(yùn)行時間 T0 后恰能再次從 a 孔進(jìn)入電場加速。(3)在uab0時，粒子被加速，則最多連續(xù)被加速的次數(shù)N＝＝25分析可得，當(dāng)粒子在連續(xù)被加速的次數(shù)最多，且u＝U0時也被加速時，最終獲得的動能最大。在t＝0時刻將一個質(zhì)量為m、電量為－q(q0)的粒子由S1靜止釋放，粒子在電場力的作用下向右運(yùn)動，在t＝時刻通過S2垂直于邊界進(jìn)入右側(cè)磁場區(qū)。圖5解析：(1)粒子由S1至S2的過程，根據(jù)動能定理得qU0＝mv2①由①式得v＝ ②設(shè)粒子的加速度大小為a，由牛頓第二定律得q＝ma③由運(yùn)動學(xué)公式得d＝a()2④聯(lián)立③④式得d＝ ⑤(2)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B
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