摘要:9.图8-3-33中左边有一对平行金属板. 两板相距为d.电压为U.两板之间有匀强磁场.磁感应强 度大小为B0.方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里.图 中右边有一半径为R.圆心为O的圆形区域.区域内也存在 匀强磁场.磁感应强度大小为B.方向垂直于纸面朝里.一 电荷量为q的正离子沿平行于金属板面.垂直于磁场的方向 射入平行金属板之间.沿同一方向射出平行金属板之间的 区域.并沿直径EF方向射入磁场区域.最后从圆形区域边 界上的G点射出.已知弧所对应的圆心角为θ.不计重力.求 (1)离子速度的大小, (2)离子的质量. 解析:(1)由题设知.离子在平行金属板之间做匀速直线运动.它所受到的向上的洛仑 兹力和向下的电场力平衡 qvB0=qE0 ① 式中.v是离子运动速度的大小.E0是平行金属板之间的匀强电场的强度.有E0=② 由①②式得v=③ (2)在圆形磁场区域.离子做匀速圆周运动.由洛伦兹力公式 和牛顿第二定律有 qvB=m ④ 式中.m和r分别是离子的质量和它做圆周运动的半径.由题 设.离子从磁场边界上的点G穿出.离子运动的圆周的圆心O′必在过E点垂直于EF 的直线上.且在EG的垂直平分线上.由几何关系有 r=Rtan α ⑤ 式中.α是OO′与直径EF的夹角.由几何关系有 2α+θ=π ⑥ 联立③④⑤⑥式得.离子的质量为 m=cot. 答案:cot

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