早教吧作业答案频道 -->其他-->
(2013•昭通模拟)如图所示,在空间在存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,其边界AB到CD的宽度为d,CD边界右侧为方向水平向右的匀强电场,场强为E.在AB边界的O点处有一质量为
题目详情
(2013•昭通模拟)如图所示,在空间在存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,其边界AB到CD的宽度为d,CD边界右侧为方向水平向右的匀强电场,场强为E.在AB边界的O点处有一质量为m,带电量大小为q的负粒子沿与AB边界成300的方向射入磁场,粒子所受重力不计.(1)求带电粒子能从AB边界飞出的最大速度;
(2)若带电粒子能垂直于CD边界飞入匀强电场,求带电粒子从AB出发又回到AB边界整个过程中粒子的运动时间;
(3)若带电粒子的速度是第(2)问中的
| 3 |
▼优质解答
答案和解析
(1)依题意作出能从AB边飞出的粒子具有的最大速度对应的轨迹恰与边界CD相切.
由几何知识知:d=r1+r1cos30°
得r1=
qv1B=m
v1=
=
(2)粒子垂直于CD边界飞入磁场,圆心必在CD上.设此时轨道半径为r2
d=r2cos30°
r2=
d
而 r2=
得:v2=
粒子在磁场中运动时间为t1=2×
×
=
粒子在电场中的加速度为a=
粒子在电场中运动时间为t2=
=
粒子从AB出发又回到AB边界整个过程中运动时间为:t=t1+t2=
+
(3)依题意,v3=
v2=
则r3=
=2d
粒子在CD边界上射出的临界轨迹如图中粗实线表示.
l1=2dcos30°=
d
l2=l1=
d
CD边界上有粒子射出的长度范围为:l=l1+l2=2
d
答:(1)求带电粒子能从AB边界飞出的最大速度为
;
(2)若带电粒子能垂直于CD边界飞入匀强电场,带电粒子从AB出发又回到AB边界整个过程中粒子的运动时间为t=t1+t2=
+
;
(3)若带电粒子的速度是第(2)问中的
倍,并可以从O点沿纸面各个方向射入磁场,在CD边界上有粒子射出的长度范围并画出临界情况下粒子运动的轨迹如图.
(1)依题意作出能从AB边飞出的粒子具有的最大速度对应的轨迹恰与边界CD相切.由几何知识知:d=r1+r1cos30°
得r1=
| 2d | ||
2+
|
qv1B=m
| v12 |
| r1 |
v1=
| qBr1 |
| m |
2(2−
| ||
| m |
(2)粒子垂直于CD边界飞入磁场,圆心必在CD上.设此时轨道半径为r2
d=r2cos30°
r2=
2
| ||
| 3 |
而 r2=
| mv2 |
| qB |
得:v2=
2
| ||
| 3m |
粒子在磁场中运动时间为t1=2×
| 60° |
| 360° |
| 2πm |
| qB |
| 2πm |
| 3qB |
粒子在电场中的加速度为a=
| qE |
| m |
粒子在电场中运动时间为t2=
| 2v2 |
| a |
4
| ||
| 3E |
粒子从AB出发又回到AB边界整个过程中运动时间为:t=t1+t2=
| 2πm |
| 3qB |
4
| ||
| 3E |
(3)依题意,v3=
| 3 |
| 2qBd |
| m |
则r3=
| mv3 |
| qB |
粒子在CD边界上射出的临界轨迹如图中粗实线表示.
l1=2dcos30°=
| 3 |
l2=l1=
| 3 |
CD边界上有粒子射出的长度范围为:l=l1+l2=2
| 3 |
答:(1)求带电粒子能从AB边界飞出的最大速度为
2(2−
| ||
| m |
(2)若带电粒子能垂直于CD边界飞入匀强电场,带电粒子从AB出发又回到AB边界整个过程中粒子的运动时间为t=t1+t2=
| 2πm |
| 3qB |
4
| ||
| 3E |
(3)若带电粒子的速度是第(2)问中的
| 3 |
看了 (2013•昭通模拟)如图所...的网友还看了以下:
厂商理论假设一垄断企业,其生产边际成本和平均成本均为每单位5元.设想该企业在两个相隔较远的市场上销 2020-04-06 …
一个长方形养鸡场的长边靠墙,墙长14米,其他三边用篱笆围成,现有长为35米的篱笆,小王打算用它围成 2020-04-07 …
如图所示,在直角三角形所在的平面内有匀强电场,其中A点电势为OV,B点电势为3V,C点电势为6V. 2020-06-09 …
如图所示,在直角三角形所在的平面内有匀强电场,其中A点电势为0V,B点电势为3V,C点电势为6V. 2020-06-09 …
如图a所示,O为加速电场上极板的中央,下极板中心有一小孔O′,O与O′在同一竖直线上.空间分布着有 2020-06-19 …
(2013•松山区三模)如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场,其竖直边界AB、CD的宽度为 2020-07-20 …
如图所示矩形边界的匀强磁场中,两种不同的带电粒子A、B以相同的速度从MP边界上某点垂直边界射入磁场 2020-07-21 …
如图所示,正方形匀强磁场的边界长为a,边界由绝缘弹性壁围成,磁场的磁感应强度为B,质量为m、电荷量 2020-07-31 …
(2013•昭通模拟)如图所示,在空间在存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,其边界AB到C 2020-07-31 …
如图,圆O是一半径为10米的圆形草坪,为了满足周边市民跳广场舞的需要,现规划在草坪上建一个广场,广 2020-08-04 …