题目内容

(14分)坐标原点O处有一点状的放射源,它向xoy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子,α粒子的速度大小都是v0,在的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,场强大小为,其中q与m分别为α粒子的电量和质量;在的区域内分布有垂直于xoy平面向里的匀强磁场.ab为一块很大的平面感光板,放置于处,如图所示.观察发现此时恰无粒子打到ab板上.(不考虑α粒子的重力)

(1)求α粒子刚进入磁场时的动能;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)将ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上? 并求出此时ab板上被α粒子打中
的区域的长度.

解析试题分析:(1)根据动能定理:,可得:       (1分)
末动能       (2分)
(2)由上题结果可知,对于沿x轴正方向射出的粒子进入磁场时与x轴正方向夹角θ的余弦值为:
,则,其在电场中沿x1方向的位移为:
      (2分)
易知若此粒子不能打到ab板上,则所有粒子均不能打到ab板,因此此粒子轨迹必与ab板相切,可得其圆周运动的半径为      (2分)
又根据洛伦兹力提供向心力       (1分)
可得      (1分)
(3)易知沿x轴负方向射出的粒子若能打到ab板上,则所有粒子均能打到板上.其临界情况就是此粒子轨迹恰好与ab板相切,由图可知此时磁场宽度为原来的
即当ab板位于的位置时,恰好所有粒子均能打到板上,      (3分)
ab板上被打中区域的长度     (2分)

考点:本题考查了带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动。

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网