题目内容
(20分)如图所示,半圆弧区域AKD的半径为R,圆心为O,∠COK=30°。O点有一粒子源,可向半圆弧AKD发射速度为v0的各个方向的带负电的粒子。显微镜可以沿半圆弧AKD移动,用以记录有无粒子射到圆弧上。半圆区域内存在水平向右的匀强电场和垂直于纸面向内的匀强磁场,不计粒子间的相互作用力和粒子的重力。带电粒子的电量-q、带电粒子的质量m
(1)如只加电场,场强为E,求所有可能到达A点的粒子的速度大小
(2)如只加磁场,磁感应强度B=mv0/qR,,则在整个圆弧线AKD上显微镜能记录到粒子与无粒子可记录的弧线长度之比为多少。
(3)若电场强度E、磁感应强度B,且和:将显微镜置于C点,控制粒子源,使其只向K点发射粒子。电场与磁场共存一段时间t1后再撤去磁场,又经时间t2后,粒子到达显微镜。求两段时间的比值t1∶t2。
(1)如只加电场,场强为E,求所有可能到达A点的粒子的速度大小
(2)如只加磁场,磁感应强度B=mv0/qR,,则在整个圆弧线AKD上显微镜能记录到粒子与无粒子可记录的弧线长度之比为多少。
(3)若电场强度E、磁感应强度B,且和:将显微镜置于C点,控制粒子源,使其只向K点发射粒子。电场与磁场共存一段时间t1后再撤去磁场,又经时间t2后,粒子到达显微镜。求两段时间的比值t1∶t2。
(1)(2)(3)
(1)①只加电场,水平向左或向右的粒子能到达A点,由动能定理
( 4分)
(2)(6)
(3)电场与磁场共存时,有,即粒子先做匀速直线运动(如图)
2分
撤去磁场后,粒子做类平抛运动
2分
又
由几何关系
解得 4分
本题考查的是电场与磁场和力学综合的问题,开始只有电场,根据动能定理可求出粒子的速度;电场与磁场共存时,电场力与洛伦兹力平衡,去掉磁场,粒子类平抛运动,根据相关的公式即可计算出;
( 4分)
(2)(6)
(3)电场与磁场共存时,有,即粒子先做匀速直线运动(如图)
2分
撤去磁场后,粒子做类平抛运动
2分
又
由几何关系
解得 4分
本题考查的是电场与磁场和力学综合的问题,开始只有电场,根据动能定理可求出粒子的速度;电场与磁场共存时,电场力与洛伦兹力平衡,去掉磁场,粒子类平抛运动,根据相关的公式即可计算出;
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