如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r0,滑动变阻器的总电阻3r0,当滑动变阻器的触头P滑到距右端b的距离为总长的13时,闭合开关S;将质量为m,电量为q的带正电的粒子-物理

题目简介

如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r0,滑动变阻器的总电阻3r0,当滑动变阻器的触头P滑到距右端b的距离为总长的13时,闭合开关S;将质量为m,电量为q的带正电的粒子-物理

题目详情

如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r0,滑动变阻器的总电阻3r0,当滑动变阻器的触头P滑到距右端b的距离为总长的
1
3
时,闭合开关S;将质量为m,电量为q的带正电的粒子(不计重力)从A点由静止释放被加速后,从极板B的小孔射出,沿半径方向射入一个半径为r的圆形匀强磁场区域,飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角.求:
(1)粒子从极板B的小孔射出时的速度v0的大小;
(2)圆形磁场区域的磁感应强度B的大小.360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案


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(1)由题意可知,UAB=
2r0
3r0+r0
E=class="stub"E
2

带电粒子在电容器中受到电场力作用而做匀加速直线运动,根据动能定理,有:
qUAB=class="stub"1
2
mv2
得到带电粒子从小孔P射入匀强磁场时的速度为v=
class="stub"2qU
m
=
2q×class="stub"E
2
m
=
class="stub"qE
m

(2)粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60°角,故 AD 弧所对圆心角 60°,
粒子做圆周运动的半径R′=rcot30°=
3
r
       又R′=class="stub"mv
Bq

得B=class="stub"mv
qR
=
class="stub"qE
m
3
qr
=
class="stub"mE
3r

答:(1)粒子从极板B的小孔射出时的速度v0的大小为
class="stub"qE
m

(2)圆形磁场区域的磁感应强度B的大小为
class="stub"mE
3r

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