如图建立xOy直角坐标系,在其第二象限中放置平行金属板A、B和平行于金属板的细管C,细管C开口紧靠金属板右侧且与两板等距,另一开口在y轴上。放射源P在A极板左端,可以沿任意方向发射某一速度的带电粒子。当A、B板加上某一大小为U的电压时,有带电粒子刚好能以速度v0从细管C水平射出,进入位于第一象限的静电分析器并恰好做匀速圆周运动,t=0时刻带电粒子垂直于x轴进入第四象限的交变电场中,交变电场随时间的变化关系如图乙(图上坐标均为已知物理量),规定沿x轴正方向为电场正方向,静电分析器中电场的电场线为沿半径方向指向圆心O,场强大小为E0。已知极板长度为L,两板间距为d,带电粒子电荷量为+q,质量为m,重力不计。求:
(1)粒子源发射带电粒子的速度v;
(2)带电粒子在静电分析器中的轨迹半径r和运动时间t0;
(3)当t=nT时,带电粒子的坐标。(n=1,2,3……)

【答案】(1)粒子源发射带电粒子的速度v为;
(2)带电粒子在静电分析器中的轨迹半径r为,运动时间t0为;
(3)当t=nT时,带电粒子的坐标为(,-v0nT)(n=1,2,3……)。
v
0
1
+
d
2
L
2
(2)带电粒子在静电分析器中的轨迹半径r为
m
v
2
0
q
E
0
πm
v
0
2
q
E
0
(3)当t=nT时,带电粒子的坐标为(
m
v
2
0
q
E
0
+
nq
E
0
T
2
4
m
【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:2024/6/6 8:0:9组卷:80引用:4难度:0.4
相似题
-
1.如图甲所示为示波管,如果在YY′之间加如图乙所示的交变电压,同时在XX′之间加如图丙所示的锯齿形电压,使X的电势比X′高,则在荧光屏上会看到图形为( )
发布:2024/12/29 19:30:1组卷:785引用:13难度:0.9 -
2.如图甲所示,在真空中有一倾角为30°的足够长光滑绝缘斜面,t=0时刻,一质量为m=0.2kg的带电小滑块静放于斜面上,同时,空间加上一个方向平行于斜面的匀强电场,场强大小和方向呈周期性变化,变化规律如图乙所示(取沿斜面向上方向为正方向,g=10m/s2),0~2s内小滑块恰能沿斜面向上做匀加速直线运动,加速度大小为10m/s2,求:
(1)小滑块是带正电还是负电;电荷量q是多少;
(2)4s内小滑块的位移大小;
(3)22s内电场力对小物块所做的功。发布:2024/12/29 17:0:1组卷:349引用:5难度:0.9 -
3.如图甲所示,水平放置的平行金属板P和Q,相距为d,两板间存在周期性变化的电场或磁场。P、O间的电势差UPQ随时间的变化规律如图乙所示,磁感应强度B随时间变化的规律如图丙所示,磁场方向垂直纸面向里为正方向。t=0时刻,一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0由P板左端靠近板面的位置,沿平行于板面的方向射入两板之间,q、m、d、v0、U0为已知量。
(1)若仅存在交变电场,要使电荷飞到Q板时,速度方向恰好与Q板相切,求交变电场周期T;
(2)若仅存在匀强磁场,且满足B0=,粒子经一段时间恰能垂直打在Q板上(不考虑粒子反弹),求击中点到出发点的水平距离。2mv0qd发布:2024/12/29 23:0:1组卷:129引用:2难度:0.4