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如图(甲)所示,两水平放置的平行金属板C、D相距很近,上面分别开有小孔O和O',水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好,且导轨垂直放在磁感强度为B1=10T的匀强磁场-物理
题目简介
如图(甲)所示,两水平放置的平行金属板C、D相距很近,上面分别开有小孔O和O',水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好,且导轨垂直放在磁感强度为B1=10T的匀强磁场-物理
题目详情
如图(甲)所示,两水平放置的平行金属板
C
、
D
相距很近,上面分别开有小孔
O
和
O'
,水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好,且导轨垂直放在磁感强度为
B
1
=10T的匀强磁场中,导轨间距
L
=0.50m,金属棒
AB
紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动,其速度图象如图(乙),若规定向右运动速度方向为正方向.从
t
=0时刻开始,由
C
板小孔
O
处连续不断地以垂直于
C
板方向飘入质量为
m
=3.2×10
-21kg
、电量
q
="1.6×10"
-19
C的带正电的粒子(设飘入速度很小,可视为零).在
D
板外侧有以
MN
为边界的匀强磁场
B
2
=10T,
MN
与
D
相距
d
=10cm,
B
1
和
B
2
方向如图所示(粒子重力及其相互作用不计),求
小题1:0到4.Os内哪些时刻从
O
处飘入的粒子能穿过电场并飞出磁场边界
MN
?
小题2:粒子从边界
MN
射出来的位置之间最大的距离为多少?
题型:问答题
难度:中档
来源:不详
答案
小题1:能
小题2:7.3cm
小题1:只有当
CD
板间的电场力方向向上即
AB
棒向右运动时,粒子才可能从
O
运动到
O’
,而
粒子要飞出磁场边界
MN
最小速度
v
0必须满足: ①
设
CD
间的电压为
U
,则 ②
解①②得
U
=25V,又
U
=ε=
B
1
Lv
解得
v
=5m/s.
所以根据(乙)图可以推断在0.25s<t<1.75s内,粒子能穿过
CD
间的电场。
小题2:当AB棒速度最大,即
v’
=20m/s时产生感应电动势为:ε
’
=
B
1
Lv’
=100V
此时带电粒子经加速后速度为
v
,由动能定理有: 解得:
v
="100m/s" 此时带电粒子
的轨道半径为 出射点与
O’
的水平距离为:
粒子从边界
MN
射出来的位置间最大距离为
S
=
d-x
=7.3cm
上一篇 :
(1)粒子在磁场中运动的时间;(2)圆形
下一篇 :
下图是质谱仪的工作原理示意图
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