题目内容
如图甲所示,一个质量为m、电荷量q的带正电微料(重力忽略不计),从静止开始经电压U1加速后,沿水平方向进入两等大的水平放置的平行金属板间,金属板长为L,两板间距d=L/4,两金属板间的电压U2=
U1,求:
(1)求带电微粒偏离原来运动方向的角度θ为多大?
(2)微粒离开偏转电场后接着进入一个按图乙规律变化的有界磁场中,磁场左右边线在竖直方向上,已知磁感应强度的大小为B0,取微粒刚进入磁场时为t=0时刻,此时磁场方向垂直于纸面向里,当微粒离开磁场的右边缘后恰好沿竖直方向运动,求该磁场的变化周期T为多大?(微粒在磁场中运动的时间t<T)
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(1)求带电微粒偏离原来运动方向的角度θ为多大?
(2)微粒离开偏转电场后接着进入一个按图乙规律变化的有界磁场中,磁场左右边线在竖直方向上,已知磁感应强度的大小为B0,取微粒刚进入磁场时为t=0时刻,此时磁场方向垂直于纸面向里,当微粒离开磁场的右边缘后恰好沿竖直方向运动,求该磁场的变化周期T为多大?(微粒在磁场中运动的时间t<T)
(1)加速过程qU1=
1 |
2 |
v | 21 |
偏转过程a=
qU2 |
md |
竖直分速度为v2=at
水平方向l=v1t
设偏转角度为θ,则tanθ=
v2 |
v1 |
解得θ=30°
(2)轨迹如图所示,带电粒子在磁场中做匀
速圆周运动的周期为T1=
2πm |
qB0 |
由几何关系可知轨迹对应的圆心角为α=120°
此过程粒子运动的时间为
1 |
3 |
∴磁场磁感应强度变化的周期为T=
4πm |
3qB0 |
答:(1)求带电微粒偏离原来运动方向的角度θ为30°;
(2)该磁场的变化周期T为
4πm |
3qB0 |
练习册系列答案
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光滑水平面上放置两个等量同种电荷,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示,一个质量m=1kg的小物块自C点由静止释放,小物块带电荷量q=2C,其运动的v-t图线如图乙所示,其中B点为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线),则以下分析正确的是( )
A、B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=1V/m | B、由C点到A点物块的电势能先减小后变大 | C、由C点到A点,电势逐渐降低 | D、B、A两点间的电势差为UBA=8.25V |