题目内容
| q | m |
(1)粒子在磁场中的运动时间;
(2)平行板电容器的板间电压.
分析:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力,即可求出半径,当ab为粒子运动轨迹的弦时,运动时间最长,由几何关系求出圆心角,再结合周期公式即可求得运动时间;
(2)粒子在电场中做类平抛运动,根据平抛运动基本公式及牛顿第二定律即可解题.
(2)粒子在电场中做类平抛运动,根据平抛运动基本公式及牛顿第二定律即可解题.
解答:解:(1)粒子在磁场中运动有:qvB =
则r=
=0.6m
T=
当ab为粒子运动轨迹的弦时,运动时间最长,轨迹如图所示,

由几何关系可得:∠aob=60°,
则运动时间t=
T=
≈5.2×10-6s
(2)粒子在电场中做类平抛运动,有
水平方向:L=vcosθt
竖直方向:vy=vsinθ=at
a=
电场中:E=
所以U=
带入数据得:U=180
=311.4V.
答:(1)粒子在磁场中的运动时间为5.2×10-6s;
(2)平行板电容器的板间电压311.4V.
| mv2 |
| r |
则r=
| mv |
| Bq |
T=
| 2πm |
| Bq |
当ab为粒子运动轨迹的弦时,运动时间最长,轨迹如图所示,
由几何关系可得:∠aob=60°,
则运动时间t=
| 1 |
| 6 |
| πm |
| 3Bq |
(2)粒子在电场中做类平抛运动,有
水平方向:L=vcosθt
竖直方向:vy=vsinθ=at
a=
| qE |
| m |
电场中:E=
| U |
| d |
所以U=
| ||
| 4qL |
带入数据得:U=180
| 3 |
答:(1)粒子在磁场中的运动时间为5.2×10-6s;
(2)平行板电容器的板间电压311.4V.
点评:该题主要考查了带电粒子在电场和磁场中的运动.要求同学们能正确画出粒子运动的轨迹,并根据几何关系求得轨道半径,能用向心力公式和周期公式及类平抛公式解题,难度中等,属于中档题.
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