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質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁...

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問題詳情:

質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁場中,該粒子離開磁場時的位置P偏離入*方向的距離爲L,如圖所示,已知M、N兩板間的電壓爲U,粒子的重力不計.

(1)正確畫出粒子由靜止開始至離開勻強磁場時的軌跡圖(用直尺和圓規規範作圖);

求勻強磁場的磁感應強度B.

質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁...質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第2張

【回答】

解:(1)粒子在電場中做勻加速直線運動,在磁場中做勻速圓周運動,粒子運動軌跡如圖所示:

質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第3張質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第4張

設粒子在M、N兩板間經電場加速後獲得的速度爲v,

由動能定理得:qU=質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第5張質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第6張mv2﹣0   ①,

粒子進入磁場後做勻速圓周運動,設其半徑爲r,

由牛頓第二定律得:qvB=m質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第7張質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第8張

由幾何關係得:r2=(r﹣L)2+d2 ③

由①②③解得:B=質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第9張質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第10張質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第11張質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第12張

答:(1)粒子由靜止開始至離開勻強磁場時的軌跡如圖所示;

勻強磁場的磁感應強度B=質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第13張質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第14張質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第15張質量爲m,電荷量爲q的帶負電粒子自靜止開始,經M、N板間的電場加速後,從A點垂直於磁場邊界*入寬度爲d的勻強磁... 第16張

知識點:質譜儀與迴旋加速器

題型:計算題

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