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如图甲所示,平行正对金属板中心线O处有一粒子源,能连续不断发出质量为m、电量为q...

如图甲所示,平行正对金属板中心线O处有一粒子源,能连续不断发出质量为m、电量为q、速度为v0的带正电的粒子,所有粒子均沿两板中心线射入板间,在紧靠板的上方等腰三角形PQR内有一垂直纸面向里的匀强磁场,三角形的对称轴与两板中心线重合,且∠RPQ=30°.两板间不加电压时粒子进入磁场时轨迹恰好与PR边相切,如图中所示.当在两板间加如图乙所示的周期性变化的电压时,t0时刻进入板间的粒子恰好能从板边缘进入磁场.已知板长为l,板间距离为2d,PQ长度为6d,不计粒子的重力和粒子间的相互作用.求:

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磁感应强度B的大小;

两板间电压U0

粒子在磁场中运动的最长和最短时间.

 

⑴B=;⑵U0=;⑶tmax=,tmin= 【解析】 试题分析:⑴由几何知识知粒子轨道半径为:r=d 洛伦兹力提供向心力,有:qv0B= 解得:B= ⑵t=0时刻进入板间的粒子先向a板加速时间Δt=,然后再向a板减速时间Δt=恰好从板边缘以速度v0垂直PQ边进入磁场. 在板间运动的加速度 a= 由对称性可知d=2××a(Δt)2 解得电压U0= ⑶所有粒子进入磁场时的速度大小均为v0,方向均垂直PQ边. 从中心线右侧进入磁场的粒子运动时间最长,粒子在磁场中运动的周期T= 所以最长时间tmax== 从左侧极板边缘进入磁场的粒子在磁场中运动轨迹如图 且时间最短,由几何知识知轨迹圆弧对应的圆心角为60° 所以最短时间tmin== 考点:本题主要考查了带电粒子在复合场中的运动问题,属于中档题。  
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考点分析:
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运动过程中产生的焦耳热.

 

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下列说法正确的是        

A.普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子假说

B.卢瑟福将量子观点引入到原子模型中,成功解释了氢原子的发光现象

C.汤姆孙在研究γ射线时发现了电子

D.我国科学家钱三强和何泽彗夫妇研究铀核裂变时,发现了铀核也可能分裂成三部分或四部分

 

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