题目内容
【题目】如图所示,区域I存在加速电场,半径为r 的圆形区域III内有平行于纸面的匀强偏转电场,电场与水平方向成60°角,同心大圆半径为
r ,两圆间区域II内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B。质量为m,带电量为+q 的粒子经区域I电场加速后恰好沿区域II磁场边界进入磁场,经磁场偏转恰好从内圆的最高点A 处进入区域III电场,并从最低点C 处离开电场。不计粒子的重力。求:
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(1)该粒子从A 处进入电场时的速率;
(2)偏转电场的场强大小;
(3)使该粒子不进入电场并在磁场中做完整的圆周运动,加速电压的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3) ![]()
【解析】(1)带电凿子以v进入磁场经
的时间从内圆最高点A进入电场,则有:
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R=
解得:
;
(2)带电粒子进入电场做类平抛运动,则有:
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解得:
;
(3)带电粒子经加速电场获得一定动能进入磁场 ,则有:
使粒子不进入电场并在磁场中做完整的圆周运动,经分析R有三种临界值,
讨论:
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1、
2、
3、
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所以加速电压的取值范围:
和
。
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