题目列表(包括答案和解析)
(带电粒子在电场中的运动+带电粒子在磁场中的运动)两块足够大的平行金属极板水平放置,极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场,变化规律分别如图1、图2所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向).在t=0时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子(不计重力).若电场强度E0、磁感应强度B0、粒子的比荷均已知,且t0=,两板间距h=.
(1)求粒子在0~t0时间内的位移大小与极板间距h的比值;
(2)求粒子在板板间做圆周运动的最大半径(用h表示);
(3)若板间电场强度E随时间的变化仍如图1所示,磁场的变化改为如图3所示,试画出粒子在板间运动的轨迹图(不必写计算过程).
(20分)如图甲所示,间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场。取垂直于纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),以初速度由板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区。当和取某些特定值时,可使时刻入射的粒子经时间恰能垂直打在板上(不考虑粒子反弹)。上述为已知量。
(1)若,求;
(2)若,求粒子在磁场中运动时加速度的大小;
(3) 若,为使粒子仍能垂直打在板上,求。
如图所示,真空室内有三个水平方向足够长的区域,区域I中存在按下图规律变化的匀强磁场B1(磁场垂直纸面向里时为正,),区域II中存在磁感应强度为B2的匀强磁场,区域III中存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E,电场区域沿电场方向的宽度为L三个区域的分界线沿水平方向且相互平行.t=0时刻一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从A处以初速度v0垂直于分界线射入磁场,T时粒子从P点进入区域II,运动一段时间后刚好能离开区域II进入区域III的电场中,最终在N点(图中未画出)离开电场,不计粒子重力,求:
(1)粒子在区域I做圆周运动时的半径;
(2)从t=0到t=2T的时间内粒子通过的路程:
(3)区域I在竖直方向的宽度;
(4)粒子在区域II中运动的时间以及从P点到N点沿水平方向的位移大小.
πm |
2qB0 |
11 |
3 |
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