图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U,两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里.图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域-高二物理

题目简介

图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U,两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里.图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域-高二物理

题目详情

图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U,两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里.图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里.一质量为m的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径EF方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的G点射出.已知弧
FG
所对应的圆心角为θ,不计重力.
求:(1)离子速度v的大小;
(2)离子的电量q等于?
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)离子在平行金属板之间做匀速直线运动,
由平衡条件得:qvB0=qE0①
已知电场强度:E0=class="stub"U
d

由①②式解得:v=class="stub"U
dB0

(2)离子在圆形磁场区域做匀速圆周运动,轨迹如图所示:

由牛顿第二定律得:qvB=mclass="stub"v2
r

由几何关系得:r=Rcotclass="stub"θ
2

解得:q=class="stub"mU
BB0Rdcotclass="stub"θ
2

答:(1)离子速度v的大小为class="stub"U
dB0

(2)离子的电量q=class="stub"mU
BB0Rdcotclass="stub"θ
2

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