如图所示,一个质量为m.电荷量为e.初速度为零的质子,经电压为U的电场加速后,射入与其运动方向一致的磁感应强度为B的匀强磁场MN区域内．在MN内,有n块互成直角.长为L的硬质塑料板.且与磁场方向夹角为450(塑料板不导电,宽度很窄,厚度不计). (1)求质子进入磁场时的速度v0, (2)假设质子与塑料板碰撞后.电荷量和速度大小不变.方向变化遵循光的反射定题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示,一个质量为m、电荷量为e、初速度为零的质子,经电压为U的电场加速后,射入与其运动方向一致的磁感应强度为B的匀强磁场MN区域内．在MN内,有n块互成直角，长为L的硬质塑料板，且与磁场方向夹角为45⁰(塑料板不导电,宽度很窄,厚度不计).

（1）求质子进入磁场时的速度v₀；

（2）假设质子与塑料板碰撞后，电荷量和速度大小不变、方向变化遵循光的反射定律，碰撞时间极短可忽略不计，求质子穿过磁场区域所需的时间t．

解:(1)根据能的转化和守恒定律,有:（3分）

得: （2分）

（2）质子打到第一块板上后速度与原速度方向垂直,仍以大小为v₀的速度垂直于磁场方向运动.显然,质子将以半径R在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动,转动一周后打到第一块板的下部.由于不计板的厚度,所以质子从第一次打到板到第二打到板运动的时间为质子在磁场中运动一周的时间,即一个周期T. （2分）

根据牛顿定律（2分）

运动学公式得: （2分）

质子在磁场中共碰到n块板,做圆周运动所需要的时间为t₁=nT（2分）

质子进入磁场中,在v₀方向的总位移,（2分）

时间为（2分）

则（2分）

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(4)物体随传送带向右运动，最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少？