质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁...

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质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P偏离入*方向的距离为L,如图所示,已知M、N两板间的电压为U,粒子的重力不计.

(1)正确画出粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹图(用直尺和圆规规范作图);

求匀强磁场的磁感应强度B.

质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁...质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第2张

【回答】

解:(1)粒子在电场中做匀加速直线运动,在磁场中做匀速圆周运动,粒子运动轨迹如图所示:

质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第3张质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第4张

设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v,

由动能定理得:qU=质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第5张质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第6张mv2﹣0   ①,

粒子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为r,

由牛顿第二定律得:qvB=m质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第7张质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第8张

由几何关系得:r2=(r﹣L)2+d2 ③

由①②③解得:B=质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第9张质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第10张质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第11张质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第12张

答:(1)粒子由静止开始至离开匀强磁场时的轨迹如图所示;

匀强磁场的磁感应强度B=质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第13张质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第14张质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第15张质量为m,电荷量为q的带负电粒子自静止开始,经M、N板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界*入宽度为d的匀强磁... 第16张

知识点:质谱仪与回旋加速器

题型:计算

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