如图所示,两平行金属板A、B长度为L,直流电源能提供的最大电压为U,位于极板左侧*的粒子源可以沿水平方向向右...
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问题详情:
如图所示,两平行金属板A、B长度为L,直流电源能提供的最大电压为U,位于极板左侧*的粒子源可以沿水平方向向右连续发*质量为m、电荷量为-q、重力不计的带电粒子,*入板间的粒子速度均为。在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,分布在环带区域中,该环带的内外圆的圆心与两板问的中心重合于O点,环带的内圆半径为R1。当变阻器滑动触头滑至b点时,带电粒子恰能从右侧极板边缘*向右侧磁场。
(1)问从板间右侧*出的粒子速度的最大值是多少?
(2)若粒子*出电场时,速度的反向延长线与所在直线交于点,试*点与极板右端边缘的水平距离x=,即与O重合,所有粒子都好像从两板的中心*出一样;
(3)为使粒子不从磁场右侧穿出,求环带磁场的最小宽度d。
【回答】
解:(1)当两板间加最大电压时,从右侧极板边缘飞出的粒子速度最大。由动能定理得
解出
(2)如图,设粒子在电场中的侧移为y,则
= 又l=v0t y=t 联立解得x=
(3)*出粒子速度最大时,对应磁场区域最大,设最大轨迹半径为rm,则
qvmB=
如图所示,设环带外圆半径为R2,所求d= R2-R1
R12+rm2=(R2-rm)2
解得
知识点:未分类
题型:计算题