题目内容
| 3 |
(1)k值为多少可使正离子垂直打在荧光屏上
(2)若k=0.45T/s,求正离子到达荧光屏的位置.
分析:(1)根据法拉第电磁感应定律求解出极板M、N间的电压,然后根据动能定理求解出离开N板的速度,根据几何关系得到圆周运动的半径,根据洛伦兹力提供向心力列式求解出k;
(2)先根据法拉第电磁感应定律求解出极板M、N间的电压,然后根据动能定理求解出离开N板的速度,根据洛伦兹力提供向心力列式求解出半径,最后根据几何关系求解出正离子到达荧光屏的位置.
(2)先根据法拉第电磁感应定律求解出极板M、N间的电压,然后根据动能定理求解出离开N板的速度,根据洛伦兹力提供向心力列式求解出半径,最后根据几何关系求解出正离子到达荧光屏的位置.
解答:解:
(1)正离子被AK之间的电场加速以速度v1进入磁场后做
圆离开磁场垂直打在荧光屏上,则半径为:r1=R=10
cm,由:qv1B2=m
又有:qU1=
mv12
由以上两式可得:U1=
=30V
根据法拉第电磁感应定律,得:U1=E1=n
=nS
=nSkk=
=
=0.15T/s
(2)U2=E2=n
=nS
=nSk=1000×0.2×0.45=90V
qU2=
mv22
qv2B2=m
解得:r2=0.3m=30cm
正离子进入磁场后的径迹如图所示,由几何知识可得:tan
=
=
=
,即β=120°
所以,正离子到达荧光屏的位置B距中点O′的距离为:s=Htan(β-900)=20cm
答:(1)k值为0.15T/s可使正离子垂直打在荧光屏上;
(2)若k=0.45T/s,求正离子到达荧光屏的位置B距中点O′的距离为20cm.
| 1 |
| 4 |
| 3 |
| v12 |
| r1 |
又有:qU1=
| 1 |
| 2 |
由以上两式可得:U1=
| B22R2q |
| 2m |
根据法拉第电磁感应定律,得:U1=E1=n
| △φ |
| △t |
| △B1 |
| △t |
| U1 |
| nS |
| 30 |
| 1000×0.2 |
(2)U2=E2=n
| △φ |
| △t |
| △B1 |
| △t |
qU2=
| 1 |
| 2 |
qv2B2=m
| v22 |
| r2 |
解得:r2=0.3m=30cm
正离子进入磁场后的径迹如图所示,由几何知识可得:tan
| β |
| 2 |
| r2 |
| R |
| 0.3 | ||
10
|
| 3 |
所以,正离子到达荧光屏的位置B距中点O′的距离为:s=Htan(β-900)=20cm
答:(1)k值为0.15T/s可使正离子垂直打在荧光屏上;
(2)若k=0.45T/s,求正离子到达荧光屏的位置B距中点O′的距离为20cm.
点评:本题关键是要明确粒子各个阶段的运动规律,对各个过程能熟练地选用相应的规律列式计算.
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