(2013•临沂三模)如图甲所示,在真空中,有一边长为a的正方形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.在磁场右侧有一
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/15 07:15:12
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(1)求磁场的磁感应强度B.
(2)求交变电压的周期T和电压U0的表达式(用题目中的已知量).
(3)若在M、N两板加上如图乙所示的交变电压经过T/4后,该粒子刚好从O1点水平飞入M、N两板间,最终从O2点水平射出,且粒子在板间运动时间正好等于T,求粒子在两板间运动过程中,离M板的最小距离.
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(1)粒子自a点进入磁场,从O1点水平飞出磁场,则其运动的轨道半径为
a
2.
由牛顿第二定律,则有:qv0B=m
2υ02
a,
解得:B=
2mυ0
qa.
(2)粒子自O1点进入电场后恰好从M板的边缘平行极板飞出,设运动时间为t,
根据类平抛运动规律有:
b=v0t
b
2=2n•
U0q
2mb(
T
2)2
又t=nT (n=1,2,3…)
解得:T=
b
nυ0(n=1,2,3…)
U0=
2nmυ02
q(n=1,2,3…).
(3)当MN板加上电压后
3T
4时,粒子距离M板最近.
d=
b
2−2×
1
2
U0q
mb(
b
4υ0)2=
b
2−
U0qb
16m
υ20
答:(1)求磁场的磁感应强度B=
2mυ0
qa..
(2)求交变电压的周期T=
b
nυ0(n=1,2,3…)和电压U0的表达式U0=
2nmυ02
q(n=1,2,3…).
(3)若在M、N两板加上如图乙所示的交变电压经过T/4后,该粒子刚好从O1点水平飞入M、N两板间,最终从O2点水平射出,且粒子在板间运动时间正好等于T,则粒子在两板间运动过程中,离M板的最小距离为
b
2−
U0qb
16m
υ
a
2.
由牛顿第二定律,则有:qv0B=m
2υ02
a,
解得:B=
2mυ0
qa.
(2)粒子自O1点进入电场后恰好从M板的边缘平行极板飞出,设运动时间为t,
根据类平抛运动规律有:
b=v0t
b
2=2n•
U0q
2mb(
T
2)2
又t=nT (n=1,2,3…)
解得:T=
b
nυ0(n=1,2,3…)
U0=
2nmυ02
q(n=1,2,3…).
(3)当MN板加上电压后
3T
4时,粒子距离M板最近.
d=
b
2−2×
1
2
U0q
mb(
b
4υ0)2=
b
2−
U0qb
16m
υ20
答:(1)求磁场的磁感应强度B=
2mυ0
qa..
(2)求交变电压的周期T=
b
nυ0(n=1,2,3…)和电压U0的表达式U0=
2nmυ02
q(n=1,2,3…).
(3)若在M、N两板加上如图乙所示的交变电压经过T/4后,该粒子刚好从O1点水平飞入M、N两板间,最终从O2点水平射出,且粒子在板间运动时间正好等于T,则粒子在两板间运动过程中,离M板的最小距离为
b
2−
U0qb
16m
υ
(2013•临沂三模)如图甲所示,在真空中,有一边长为a的正方形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.在磁场右侧有一
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