题目内容
如图所示,内圆半径为r、外圆半径为3r的圆环区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。圆环左侧的平行板电容器两板间电压为U,靠近M板处静止释放质量为m、 电量为q的正离子,经过电场加速后从N板小孔射出,并沿圆环直径方向射入磁场,不计离子的重力,忽略平行板外的电场。求:
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(1)离子从N板小孔射出时的速率;
(2)离子在磁场中做圆周运动的周期;
(3)要使离子不进入小圆区域,电压U的取值范围。
(1)
(2)
(3)![]()
【解析】
试题分析:(1)设离子射入匀强磁场时的速率为v,由动能定理得:
...... 3分
......2分
(2)设离子在磁场中做圆周运动的半径为R,离子所受洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律可可得:
2分
由
得
1分
(3)若离子恰好不进入小圆,设离子
与小圆相切时轨道半径为R0,此时轨迹如图所示
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由几何关系得:
......2分
解得:
......1分
又
......1分
......1分
......1分
联立解得
......2分
考点:考查了带电粒子在电场中的偏转,在有界磁场中的运动
练习册系列答案
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下列说法中正确的是
| A.用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法 |
| B.牛顿在对自由落体运动的研究中,首次采用以实验检验猜想和假设的科学方法 |
| C.法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场 |
| D.哥白尼大胆反驳地心说,提出了日心说,并发现行星沿椭圆轨道运行的规律 |