题目内容
【题目】如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°.已知偏转电场中金属板长cm,圆形匀强磁场的半径,重力忽略不计.求:
(1)带电微粒经U1=100V的电场加速后的速率;
(2)两金属板间偏转电场的电场强度E;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小;
【答案】(1)v1=1.0×104m/s;(2)E=10000V/m;(3)B=0.13T
【解析】(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v1,根据动能定理:qU1=
得:v1==1.0×104m/s
(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动.在水平方向微粒做匀速直线运动.
水平方向:v1=
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向:
v2=at
由几何关系:tanθ=,联立得 tanθ=
由题θ=60°
解得:E=10000V/m.
(3)设带电粒子进磁场时的速度大小为v,则: =2×104m/s
由粒子运动的对称性可知,入射速度方向过磁场区域圆心,则出射速度反向延长线过磁场区域圆心,粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,
则轨迹半径为:r=Rtan60°=0.3m
由:qvB=m
得:B==0.13T
【题目】根据下表中的数据,列车从广州到武昌和北京西站分别需要多少时间?列车从北京西站到郑州和长沙的平均速率分别为多少?
列车时刻表
T15 | 里程 (公里) | 站名 | T16 |
18:19 | 0 | 北京西 | 14:58 |
00:35 00:41 | 689 | 郑州 | 08:42 08:36 |
05:49 05:57 | 1172 | 武昌 | 03:28 03:20 |
09:15 09:21 | 1587 | 长沙 | 23:59 23:51 |
16:25 | 2294 | 广州 | 16:52 |