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(2008•靖江市模拟)如图所示,一个初速为零的带正电的粒子经过M、N两平行板间电场加速后,从N板上的孔射出,当带电粒子到达P点时,长方形abcd区域内出现大小不变、方向垂直于纸面且

题目详情
(2008•靖江市模拟)如图所示,一个初速为零的带正电的粒子经过M、N两平行板间电场加速后,从N板上的孔射出,当带电粒子到达P点时,长方形abcd区域内出现大小不变、方向垂直于纸面且方向交替变化的匀强磁场.磁感强度B=0.4T.每经t=
π
4
×10−3s,磁场方向变化一次.粒子到达P点时出现的磁场方向指向纸外,在Q处有一个静止的中性粒子,P、Q间距离s=3m.PQ直线垂直平分ab、cd.已知D=1.6M,带电粒子的荷质比为1.0×104C/kg,重力忽略不计.求
(1)加速电压为200V时带电粒子能否与中性粒子碰撞?
(2)画出它的轨迹.
(3)能使带电粒子与中性粒子碰撞,加速电压的最大值是多少?
▼优质解答
答案和解析
设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,周期为T(1)根据洛伦兹力提供向心力,得周期公式,T=2πmBq 代入数据,解得:T=π2×10-3sT恰好等于磁场变化周期的两倍,从P点起,磁场改变一次方向,粒子恰好运动半个...