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如图所示,在一底边长为2Lθ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m、电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于AB进入磁场,不计重力与空气阻力的影响。求

 (1)粒子经电场加速射入磁场时的速度大小;

(2)磁感应强度B为多少时,粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板;

(3)增大磁感应强度B,可延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的最长时间。(不计粒子与AB板碰撞的作用时间,设粒子与AB板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)

解: (1)粒子经电场加速射入磁场时的速度为v

qUmv2   v

(2)要使圆周半径最大,则粒子的圆周轨迹应与AC边相切,设圆周半径为R

由图中几何关系:

RL

qvBm

B

(3)设粒子运动圆周半径为rr,当r越小,最后一次打到AB板的点越靠近A端点,在磁场中圆周运动累积路程越大,时间越长。当r为无穷小,经过n个半圆运动,最后一次打到A点。有:n

圆周运动周期:T

最长的时间:tmn

得:tm

答案:(1)  (2) (3)

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(2011?山西模拟)如图所示,在一底边长为2a,θ=30°的等腰三角形区域内(D在底边中点),有垂直纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从D点垂直于EF进入磁场,不计重力和与空气阻力的影响.
(1)若粒子恰好垂直于EC边射出磁场,求磁场的磁感应强度B为多少?
(2)改变磁感应强度的大小,粒子进入磁场偏转后能打到ED板,求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少?
(3)改变磁感应强度的大小,可以再延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的极限时间.(不计粒子与ED板碰撞的作用时间.设粒子与ED板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)

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精英家教网如图所示,在一底边长为2L,θ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于AB进入磁场,不计重力与空气阻力的影响.
(1)粒子经电场加速射入磁场时的速度?
(2)磁感应强度B为多少时,粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板?
(3)增加磁感应强度的大小,可以再延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的极限时间.(不计粒子与AB板碰撞的作用时间,设粒子与AB板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在一底边长为2L,θ=45°的等腰三角形区域内(O为B边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m,电量为q的带负电粒子从静止由A板开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于B进入磁场,不计重力与空气阻力的影响.
(1)A,B两板哪板电势高
(2)粒子经电场加速射入磁场时的速度
(3)磁感应强度B为多少时,粒子能以最大的圆周半径偏转后打到B板?

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(1)若粒子恰好垂直于EC边射出磁场,求磁场的磁感应强度B为多少?

(2)改变磁感应强度的大小,粒子进入磁场偏转后能打到ED板,求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少?

(3)改变磁感应强度的大小,可以再延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的极限时间。(不计粒子与ED板碰撞的作用时间,设粒子与ED板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)

 

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