题目内容
【题目】如图所示,A、B为一对平行板,板长为L,两板间的距离为d,板间区域内充满着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,一个质量为m,带电荷量为+q的带电粒子自静止开始经M、N两平行金属板间的电场加速后,从A、B两板的中间沿垂直于磁感线的方向射入磁场.(不计粒子的重力)求:
(1)若粒子的初速度为0,M、N两板间的电压为U,求射出电场时粒子的速度大小.
(2)粒子以上述速度射入匀强磁场后做圆周运动的半径是多大?
(3)MN两极板间的电压U应在什么范围内,粒子才能从磁场内射出?
【答案】(1) (2) (3),左侧射出;,右侧射出
【解析】
试题(1)粒子在M、N两板间加速,设射出加速电场时粒子的速度为,由动能定理得
,解得
(2)粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,,得
(3)若带电粒子从A板左边缘飞出,由甲图的几何关系知
代入第(2)问得
若带电粒子从A板右边缘飞出,由乙图的几何关系知解得
代入第(2)问得
综合以上若 粒子从磁场左侧射出,若U>粒子从磁场右侧射出。
练习册系列答案
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【题目】2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行,后在远地点343千米处点火加速,由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道,在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是( )
A.飞船变轨前后的机械能相等 |
B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态 |
C.飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度 |
D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 |