题目内容
如图为方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域.电场强度为E,磁感强度为B,复合场的水平宽度为d,竖直方向足够长.现有一束电量为+q、质量为m初速度各不相同的粒子沿电场方向进入场区,求能逸出场区的粒子的动能增量ΔEk.
答案:
解析:
解析:
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[分析解答]由于带电粒子在磁场中受到洛伦兹力是与粒子运动方向垂直的.它只能使速度方向发生变.粒子速度越大,方向变化越快.因此当一束初速度不同、电量为+q、质量为m的带电粒子射入电场中,将发生不同程度的偏转.有些粒子虽发生偏转,但仍能从入射界面的对面逸出场区(同错解答案);有些粒子将留在场区内运动;有些粒子将折回入射面并从入射面逸出场区.由于洛伦兹力不会使粒子速度大小发生变化,故逸出场区的粒子的动能增量等于电场力功.对于那些折回入射面的粒子电场力功为零,其动能不变,动能增量ΔEk=0. [评析]本题考查带电粒子在磁场中的运动和能量变化.这道题计算量很小,要求对动能定理、电场力、磁场力等基本概念、基本规律有比较深入的理解,而且能够与题目所给的带电粒子的运动相结合才能求得解答.在结合题意分析时,特别要注意对关键词语的分析.本题中:“逸出场区”的准确含义是从任何一个边界逸出场区均可. |
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