18.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.粒子从O1孔漂进一个水平方向的加速电场.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.磁感应强度大小为B2.有一块折成直角的硬质塑料板abc(不带电.宽度很窄.厚度不计)放置在PQ.MN之间.a.c两点恰在分别位于PQ.MN上.ab=bc=L.α= 45°.现使粒子能沿图中虚线O2O3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.粒子在PQ.MN之间的区域中运动的时间和路程分别是多少? 解:(1)粒子源发出的粒子.进入加速电场被加速.速度为v0.根据能的转化和守恒定律得: 要使粒子能沿图中虚线O2O3进入PQ.MN之间的区域. 则粒子所受到向上的洛伦兹力与向下的电场力大小相等. 得到 将②式代入①式.得 (2)粒子从O3以速度v0进入PQ.MN之间的区域.先做匀速直线运动.打到ab板上.以大小为v0的速度垂直于磁场方向运动.粒子将以半径R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.由于不计板的厚度.所以质子从第一次打到ab板到第二次打到ab板后运动的时间为粒子在磁场运动一周的时间.即一个周期T. 由和运动学公式.得 粒子在磁场中共碰到2块板.做圆周运动所需的时间为 粒子进入磁场中.在v0方向的总位移s=2Lsin45°.时间为 则t=t1+t2= 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

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孔漂进一个水平向右的加速电场(初速不计),再经小孔O2垂直射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.边长为L的长方体ABCDEFGH处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B2,方向与ADHE平面垂直,由A指向B.长方体中HFC是一块三角形的硬质塑料板,如图所示.
精英家教网
(1)若要粒子源射出的粒子能沿O2O3直线运动,并垂直于PQ边射出电磁复合场,加速电压U应多大?
(2)如果粒子从O3点射出电磁复合场后,再垂直ADHE平面并从该平面的正中心O点射入长方体中,恰好在HFC三角形硬质塑料板的CF边与板相碰,假设粒子与板相碰后,速度大小不变,方向变化遵守光的反射定律,那么若要粒子与板发生第一次碰撞后就能沿BCGF平面水平射出长方体,则磁感应强度B2应为多大?若要粒子与板发生第一次碰撞后不能从ABFE平面射出长方体,则磁感应强度B2至少应多大?

查看答案和解析>>

(17分) 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孔漂进一个水平向右的加速电场(初速不计),再经小孔O2垂直射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。边长为L的长方体ABCDEFGH处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B2,方向与ADHE平面垂直,由A指向B。长方体中HFC是一块三角形的硬质塑料板,如图所示。

   

(1)若要粒子源射出的粒子能沿O2O3直线运动,并垂直于PQ边射出电磁复合场,加速电压U应多大?

(2)如果粒子从O3点射出电磁复合场后,再垂直ADHE平面并从该平面的正中心O点射入长方体中,恰好在HFC三角形硬质塑料板的CF边与板相碰,假设粒子与板相碰后,速度大小不变,方向变化遵守光的反射定律,那么若要粒子与板发生第一次碰撞后就能沿BCGF平面水平射出长方体,则磁感应强度B2应为多大?若要粒子与板发生第一次碰撞后不能从ABFE平面射出长方体,则磁感应强度B2至少应多大?

查看答案和解析>>

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(初速不计)一个水平方向的加速电场,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PQMN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B2(图中未画出).有一块折成直角的硬质塑料板abc(不带电,宽度很窄,厚度不计)放置在PQMN之间(截面图如图),ac两点恰在分别位于PQMN上,ab=bc=Lα= 45°.现使粒子能沿图中虚线O2O3进入PQMN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.粒子在PQMN之间的区域中运动的时间和路程分别是多少?

查看答案和解析>>

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(初速不计)一个水平方向的加速电场,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PQMN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B2(图中未画出)。有一块折成直角的硬质塑料板abc(不带电,宽度很窄,厚度不计)放置在PQMN之间(截面图如图),ac两点恰在分别位于PQMN上,ab=bc=Lα= 45°。现使粒子能沿图中虚线O2O3进入PQMN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。粒子在PQMN之间的区域中运动的时间和路程分别是多少?

查看答案和解析>>

如图所示,粒子源S可以不断地产生质量为、电荷量为的粒子(重力不计),粒子从孔漂进(初速不计)一个水平方向的加速电场,再经小孔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,磁感应强度大小为,方向如图.虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁感应强度大小为(图中未画出).有一块折成直角的硬质塑料板abc(不带电,宽度很窄,厚度不计)放置在PQ、MN之间(截面图如图),两点恰在分别位于PQ、MN上,,现使粒子能沿图中虚线进入PQ、MN之间的区域,求:

(1)求加速电压

(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,粒子在PQ、MN之间的区域中运动的时间和路程分别是多少?

查看答案和解析>>


同步练习册答案