题目内容
【题目】如图所示,金属板M、N板竖直平行放置,中心开有小孔,板间电压为U0,E、F金属板水平平行放置,间距为d,板长为L,其右侧区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场AC边界与AB竖直边界的夹角为60°,现有一质量为m、电荷量为q的正电粒子,从极板M的中央小孔s1处由静止出发,穿过小孔s2后沿EF板间中轴线进入偏转电场,从P处离开偏转电场,平行AC方向进入磁场,若P距磁场AC与AB两边界的交点A距离为a,忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应,试求:
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(1)粒子到达小孔s2时的速度v0;
(2)EF两极板间电压U;
(3)要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出,磁场磁感应强度的最小值。
【答案】(1)
(2)
(3) ![]()
【解析】试题分析:带电粒子经过加速场后,可求其速度v0,在偏转电场中由分运动的规律,可求两极板间电压U,在磁场中作出粒子的轨迹图,由几何关系,可确定粒子圆周运动的半径,结合磁场中运动的规律可求磁场磁感应强度的最小值。
(1)粒子加速电场中
粒子到达小孔s2时的速度
(2)![]()
如图所示粒子离开偏转电场时,速度偏转角
,
竖直方向速度
在偏转电场中
, ![]()
由于
EF两极板间电压
(3)![]()
如图所示要使得从AB边射出,R越大,B越小,R最大的临界条件就是圆周与AC边相切,由几何关系得
粒子进入磁场时速度
在磁场中,
所加磁场的磁感应强度最小值为![]()
【题目】太阳系中的第二大行星是土星,它的卫星众多,目前已发现的卫星达数十颗.根据下表所列土卫五个土卫六两颗卫星的相关参数,可以比较( )
土星的卫星 | 距离土星距离 | 半径 | 发现者 | 发现年份 |
土卫五 |
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| 卡西尼 |
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土卫六 |
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| 惠更斯 |
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A. 这两颗卫星公转的周期大小 B. 这两颗卫星公转的速度大小
C. 这两颗卫星表面的重力加速度大小 D. 这两颗卫星公转的向前心加速度大小