如圖所示,兩平行金屬板A、B長度為L,直流電源能提供的最大電壓為U,位於極板左側*的粒子源可以沿水平方向向右...
問題詳情:
如圖所示,兩平行金屬板A、B長度為L,直流電源能提供的最大電壓為U,位於極板左側*的粒子源可以沿水平方向向右連續發*質量為m、電荷量為-q、重力不計的帶電粒子,*入板間的粒子速度均為。在極板右側有一個垂直紙面向裏的勻強磁場,磁感應強度為B,分佈在環帶區域中,該環帶的內外圓的圓心與兩板問的中心重合於O點,環帶的內圓半徑為R1。當變阻器滑動觸頭滑至b點時,帶電粒子恰能從右側極板邊緣*向右側磁場。
(1)問從板間右側*出的粒子速度的最大值是多少?
(2)若粒子*出電場時,速度的反向延長線與所在直線交於點,試*點與極板右端邊緣的水平距離x=,即與O重合,所有粒子都好像從兩板的中心*出一樣;
(3)為使粒子不從磁場右側穿出,求環帶磁場的最小寬度d。
【回答】
解:(1)當兩板間加最大電壓時,從右側極板邊緣飛出的粒子速度最大。由動能定理得
解出
(2)如圖,設粒子在電場中的側移為y,則
= 又l=v0t y=t 聯立解得x=
(3)*出粒子速度最大時,對應磁場區域最大,設最大軌跡半徑為rm,則
qvmB=
如圖所示,設環帶外圓半徑為R2,所求d= R2-R1
R12+rm2=(R2-rm)2
解得
知識點:未分類
題型:計算題