题目内容
如图所示,建立xOy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,两板间电压大小为U;第一、四象限有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右发射一个质量为m、电量为+q、重力不计的带电粒子,带电粒子恰好经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、U、B为已知量。(不考虑极边缘的影响)。求
(1)粒子从粒子源射出时的速度大小。
(2)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期。
(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,刚好从极板边缘射出,偏移的距离为,
则有 ①
由牛顿第二定律得
②
由运动学规律得
③
即: ④
联立以上四式,初速大小为 ⑤
(2)带电粒子离开电场时
沿x轴的分速度
沿y轴的分速度大小为 ⑥
带电粒子离开电场时的速度大小为 ⑦ (
设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R、周期为T则有
⑧
⑨
联立⑤⑥⑦⑧式解得
解析:
同答案
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