如图所示,粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计)。粒子从O1孔漂进一个水平方向的加速电场(初速不计),再经小孔O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B1,方向如图。虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁场范围足够大,磁感应强度大小为B2。一块折成直角的硬质塑料片abc(不带电,宽度、厚度都很小可以忽略不计)放置在PQ、MN之间,截面图如图,a、c两点分别位于PQ、MN上,ab=bc=L,α= 45??。粒子能沿图中虚线O2O3的延长线进入PQ、MN之间的区域。
(1)求加速电压U1;
(2)假设粒子与硬质塑料板相碰后,速度大小不变,方向变化遵守光的反射定律,那么粒子与塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么运动?
(3)粒子在PQ、MN之间的区域中运动的总时间t和总路程s分别是多少?
(1) (2) 粒子碰到ab板反射后,将以大小为v0的速度垂直于磁场方向运动,在洛伦兹力作用下在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动,转动一周后打到ab板的下部。(3)
(1)粒子在正交场中做匀速运动,电场力和洛伦兹力平衡,因此。
根据动能定理得:,解得
(2)粒子碰到ab板反射后,将以大小为v0的速度垂直于磁场方向运动,在洛伦兹力作用下在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动,转动一周后打到ab板的下部。
(3)设粒子做圆周运动的周期T,由和,得;粒子在磁场中共碰到2次板,做圆周运动所需经历的时间为;粒子进入磁场中,在水平方向的总位移s=L,经历时间为,因此粒子在PQ、MN之间的区域中运动的总时间t=t1+t2=。粒子做圆周运动的半径为,因此总路程
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如图所示,粒子源S可以不断产生质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计)。粒子从O1孔飘进一个水平方向的加速电场(初速不计),再经过小孔O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B1,方向如图。虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁场范围足够大,磁感应强度大小为B2。一块折成直角的硬质塑料片abc(不带电,宽度和厚度都很小可忽略)放置在PQ、MN之间,截面图如图,a、c两点分别位于PQ、MN上,ab=bc=L,a=45?。粒子能沿图中虚线O2O3的延长线进入PQ、MN之间的区域。
(1)求加速电压U1;
(2)假设粒子与硬质塑料片相碰后,速度大小不变,方向遵循光的反射定律,那么粒子与塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么运动?
(3)粒子在PQ、MN之间的区域中运动的总时间t和总路程s。
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26、(20分)如图所示,粒子源S可以不断产生质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计)。粒子从O1孔飘进一个水平方向的加速电场(初速不计),再经过小孔O2进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域,电场强度大小为E,磁感应强度大小为B1,方向如图。虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁场范围足够大,磁感应强度大小为B2。一块折成直角的硬质塑料片abc(不带电,宽度和厚度都很小可忽略)放置在PQ、MN之间,截面图如图,a、c两点分别位于PQ、MN上,ab=bc=L,a=45º。粒子能沿图中虚线O2O3的延长线进入PQ、MN之间的区域。
(1)求加速电压U1;
(2)假设粒子与硬质塑料片相碰后,速度大小不变,方向遵循光的反射定律,那么粒子与塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么运动?
(3)粒子在PQ、MN之间的区域中运动的总时间t和总路程s。
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科目:高中物理 来源:2008年高考物理考前冲刺练习(7)(解析版) 题型:解答题
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科目:高中物理 来源:2011年河北省衡水市冀州中学高考物理模拟试卷(4月份)(解析版) 题型:解答题
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