摘要: 如图所示.两平行金属板A.B长l=8cm.两板间距离d=8cm.两板间电势差UAB=300V.一带正电的粒子电量q=10-10­C.质量m=10-20­kg.从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场.初速度v0=2×106m/s.粒子飞出平行板电场后经过界面MN.PS间的无电场区域后.进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响).已知两界面MN.PS相距为L=12cm.粒子穿过界面PS最后垂直击中放置于中心线上的荧光屏EF.要求:(静电力常数k=9×109­N·m2/C2) (1)假设该带电粒子从界面MN飞出时速度方向的反向延长线交两平行金属板间电场中心线与C点.且R点到C的距离为x.试证明x=l/2 , (2)粒子穿过界面PS时距中心线RO的距离, (3)点电荷的电量Q. 点拨:此题属于带电粒子在啊电场和磁场的组合场内的运动问题. (1)证明:设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h.侧向速度为vy 则:h=at2/2 . vy=at . l=v0t 由相似三角形知识得: 解得: 所以: (2)设粒子穿过界面PS时距中心线OR的距离为y 则: h=at2/2 又 即: 代入数据.解得: h=0.03m=3cm 带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动,由相似三角形知识得: 代入数据.解得: y=0.12m=12cm (3)设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为θ.则: 因为粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏上.所以该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动.其半径与速度方向垂直. 匀速圆周运动的半径: 由: 解得: Q=1.04×10-8C

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