2.(带电粒子在电场中的运动+带电粒子在磁场中的运动)两块足够大的平行金属极板水平放置.极板间加有空间分布均匀.大小随时间周期性变化的电场和磁场.变化规律分别如图1.图2所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向).在t=0时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子.若电场强度E0.磁感应强度B0.粒子的比荷均已知.且.两板间距. ⑴求粒子在0-t0时间内的位移大小与极板间距h的比值, ⑵求粒子在板板间做圆周运动的最大半径(用h表示), ⑶若板间电场强度E随时间的变化仍如图1所示.磁场的变化改为如图3所示.试画出粒子在板间运动的轨迹图. 解法一:⑴设粒子在0-t0时间内运动的位移大小为s1 又已知 解得: ⑵粒子在t0-2t0时间内只受洛伦兹力作用.且速度与磁场方向垂直.所以粒子做匀速圆周运动.设运动速度大小为v1.轨道半径为R1.周期为T.则 解得: 又 即粒子在t0-2t0时间内恰好完成一个周期的圆周运动.在2t0-3t0时间内.粒子做初速度为 v1的匀加速直线运动.设位移大小为s2 解得: 由于s1+s2<h.所以粒子在3t0-4t0时间内继续做匀速圆周运动设速度大小为v2.半径为R2 解得: 由于s1+s2+R2<h.粒子恰好又完成一个周期的圆周运动.在4t0-5t0时间内.粒子运动到正极板.因此粒子运动的最大半径 ⑶粒子在板间运动的轨迹如图2所示 解法二:由题意可知.电磁场的周期为2t0.前半周期粒子受电场作用做匀加速直线运动.加速度大小为 方向向上 后半周期粒子受磁场作用做匀速圆周运动.周期为T 粒子恰好完成一次匀速圆周运动.至第n个周期末.粒子位移大小为sn 又已知 由以上各式得: 粒子速度大小为: 粒子做圆周运动的半径为: 解得: 显然:s2+R2<h<s3 ⑴粒子在0-t0时间内的位移大小与极板间距h的比值 ⑵粒子在极板间做圆周运动的最大半径 ⑶粒子在板间运动的轨迹图见解法一中的图2 【查看更多】

 

题目列表(包括答案和解析)

带电粒子射入一个固定的点电荷Q的电场中,沿图中虚线由a点运动到b点,a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra和rb(ra>rb)9若不计重力,则在这一运动过程中(  )

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精英家教网带电粒子的质量m=1.7×10-27Kg,电量q=1.6×10--19C,以速度v=3.2×10-6m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向射入匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B=0.17T,磁场的宽度L=10cm,如图所示.不计粒子重力.求:
(1)带电粒子离开磁场时的速度多大?
(2)带电粒子在磁运动多长时间?

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带电粒子在AB两极板间靠近A板中央附近S处静止释放,在两极板电压中加速,从小孔P平行CD极板方向的速度从CD极板中央垂直进入偏转电场,B板靠近CD板的上边缘如图甲.在CD两板间加如图乙所示的交变电压,设t1=0时刻粒子刚好进入CD极板,t2=t0时刻粒子恰好从D板的下边缘飞入匀强磁场,匀强磁场的上边界与CD极板的下边缘在同一水平线上,磁场范围足够大,加速电场AB间的距离,偏转电场CD间的距离及CD极板长均为d,图象乙中t0和U0都为已知,带电粒子重力不计,不考虑电场和磁场边界影响.求:

(1)加速电压U=?U0=?
(2)带电粒子进入磁场时的速度?
(3)若带电粒子在t3时刻刚好从C极板的下边缘进入偏转电场,并刚能返回到初始位置S处,t3=?,t0=?
(4)带电粒子全程运动的周期T=?

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带电粒子分别在匀强电场和匀强磁场中运动且只受电场力和磁场力作用,下列说法中正确的是(  )

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带电粒子(不计重力)在某一匀强磁场中,可能所处的运动状态是(  )

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同步练习册答案