如图所示,竖直虚线ab的左侧区域存在匀强磁场和竖直向下的匀强电场,电场的电场强度大小为E,在ab右侧一定距离的某矩形区域内存在匀强磁场(图中未画出),磁场均水平向里、感应强度大小均为B。一质量为m、带电荷量为+q的带电粒子从c点沿水平线cd向右运动经过d,进入ab右侧的矩形匀强磁场区域,当带电粒子再次运动到ab线时速度方向与ab成θ=60°角,不计粒子的重力,(sin75°=6+24,cos75°=6-24)求:
(1)带电粒子在ab右侧的磁场中做匀速圆周运动的半径;
(2)带电粒子在ab右侧的磁场中的运动时间;
(3)右侧的矩形磁场区域的最小面积。
sin
75
°=
6
+
2
4
cos
75
°=
6
-
2
4
【答案】(1)带电粒子在ab右侧的磁场中做匀速圆周运动的半径为 ;
(2)带电粒子在ab右侧的磁场中的运动时间为或;
(3)右侧的矩形磁场区域的最小面积为 。
m
E
q
B
2
(2)带电粒子在ab右侧的磁场中的运动时间为
5
πm
6
q
B
7
πm
6
q
B
(3)右侧的矩形磁场区域的最小面积为
(
6
+
2
-
1
)
m
2
E
2
2
q
2
B
4
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:91引用:1难度:0.4
相似题
-
1.电子的发现揭开了人类对原子结构的认识.汤姆生用来测定电子的比荷的实验装置如图所示.真空管内的阴极K发出的电子(不计初速度、重力和电子间的相互作用).经加速电压加速后,穿过A′中心的小孔沿中心轴OO′的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P′间的区域.
当P和P′极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;当P和P′极板间加上偏转电压U后,亮点偏离到O′点,(O′与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计).若此时,在P和P′间,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场,调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向的长度为L1,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示).求:
(1)加偏转电压U后,板间区域的电场强度大小和方向
(2)再加入磁场后,分析电子重新回到O点的原因,并求出能打在O点的电子速度的大小.
(3)根据实验现象和条件,推导电子比荷的表达式.发布:2024/12/31 8:0:1组卷:46引用:0难度:0.9 -
2.如图所示,竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场,与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球,小球A从紧靠左极板处由静止开始释放,小球B从两板正中央由静止开始释放,两小球最终都能运动到右极板上的同一位置,则从开始释放到运动至有极板的过程中,下列判断正确的是( )
发布:2024/12/29 18:0:2组卷:78引用:6难度:0.7 -
3.如图所示,一个质量为m、带电荷量为+q的圆环,套在一根固定的足够长的水平粗糙绝缘直杆上,环直径略大于杆直径.直杆处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,圆环以初速度v0使其向右运动,最终圆环处于平衡状态,已知重力加速度为g,则( )
发布:2024/12/29 21:0:1组卷:33引用:3难度:0.8