分析 (1)正離子沿平行于金屬板垂直磁場(chǎng)射入兩板間只有做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),才能從N孔射出,洛倫茲力與電場(chǎng)力應(yīng)平衡,由平衡條件可求出離子在平行金屬板間的運(yùn)動(dòng)速度.
(2)帶電粒子進(jìn)入矩形abcd區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng),據(jù)題意找到粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,由幾何關(guān)系可求出圓周運(yùn)動(dòng)的半徑.在磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力,可求出U的取值.
解答 解:(1)設(shè)電壓為U0時(shí),兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E,從N孔射出的粒子速度為v,則
板間場(chǎng)強(qiáng)為 E=U0e6fn16k ①
由平衡條件得 qE=qvB0 ②
解得:v=U0dB0 ③
(2)如圖,設(shè)電壓為U1時(shí),粒子恰好打到b點(diǎn),粒子軌道半徑為r,則
qv1B=mv21r ④
由幾何關(guān)系有 r=R ⑤
由③可知:v1=U1dB0
解得:U1=RdqBB0m ⑥
答:
(1)金屬板間電壓為U0時(shí),從N孔射出的離子的速度大小為U0dB0;
(2)若要使離子剛好能打到b點(diǎn)位置,金屬板間電壓U的值為RdqBB0m.
點(diǎn)評(píng) 本題中離子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題是速度選擇器的模型,要比較熟悉.在磁場(chǎng)中畫軌跡,由幾何知識(shí)求解半徑、由圓心角確定時(shí)間都是常規(guī)思路.
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 圓環(huán)向右穿過磁場(chǎng)后,還能擺至原高度 | |
B. | 在進(jìn)入和離開磁場(chǎng)時(shí),圓環(huán)中均有感應(yīng)電流 | |
C. | 圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)后離平衡位置越近速度越大,感應(yīng)電流也越大 | |
D. | 圓環(huán)最終將靜止在平衡位置 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 圖中三小球比較,落在a點(diǎn)的小球飛行時(shí)間最短 | |
B. | 圖中三小球比較,落在c點(diǎn)的小球飛行過程速度變化最大 | |
C. | 圖中三小球比較,小球在飛行過程中速度變化快慢相同 | |
D. | 無論小球拋出時(shí)初速度多大,落到兩個(gè)斜面上的瞬時(shí)速度都不可能與斜面垂直 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 研究對(duì)象的選取 | B. | 理想化過程 | C. | 控制變量法 | D. | 類比法 |
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