4.(18分)如图所示,两平行金属板A、B长l=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,即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,进入匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。已知两界面MN、PS相距为L=12cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。求(静电力常数k=9×109­N·m2/C2)

(1)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远?

(2)求磁感应强度。

答案.(18分)解:⑴设粒子从电场中飞出时的侧向位移为h, 穿过界面PS时偏离中心线OR的距离为y

则:h=           (1分) 

又              (2分)

 即:        (1分)

代入数据,解得:     h=0.03m      (1分)

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:

          (2分)

代入数据,解得:   y=0.12m      (1分)

⑵设粒子从电场中飞出时沿电场方向的速度为vy,则:vy=at=

代入数据,解得:vy=1.5×106m/s           (2分)

所以粒子从电场中飞出时的速度大小为:

          (2分)

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:

                (2分)

因为粒子穿过界面PS后作匀速圆周运动,垂直打在放置于中心线上的荧光屏上,其半径与速度方向垂直。

由几何知识得,匀速圆周运动的半径:

         (2分)

由:           (1分)

代入数据,解得:   B=1.67×10-3 T     (1分)

 0  269491  269499  269505  269509  269515  269517  269521  269527  269529  269535  269541  269545  269547  269551  269557  269559  269565  269569  269571  269575  269577  269581  269583  269585  269586  269587  269589  269590  269591  269593  269595  269599  269601  269605  269607  269611  269617  269619  269625  269629  269631  269635  269641  269647  269649  269655  269659  269661  269667  269671  269677  269685  447090 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网