如圖甲所示,帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后,從G點垂直于MN進入偏轉(zhuǎn)磁場,該偏轉(zhuǎn)磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度為B,帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后,最終到達照相底片上的H點,如圖甲所示,測得G、H間的距離為d,粒子的重力可忽略不計。
(1)設(shè)粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,求該粒子的比荷
(2)若偏轉(zhuǎn)磁場的區(qū)域為圓形,且與MN相切于G點,如圖乙所示,其他條件不變,要保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉(zhuǎn)磁場后不能打到MN邊界上(MN足夠長),求磁場區(qū)域的半徑應(yīng)滿足的條件。
解:(1)帶電粒子經(jīng)過電場加速,進入偏轉(zhuǎn)磁場時的速度為v,由動能定理有:
設(shè)帶電粒子進入磁場后做勻速圓周運動的軌道半徑為r,有:
打到H點有:
聯(lián)立解得:
(2)要保證所有帶電粒子都不能打到MN邊界上,帶電粒子在磁場中的運動偏角小于90°,臨界狀態(tài)為90°

如圖所示,磁場區(qū)域的半徑R=r=
所以磁場區(qū)域的半徑滿足R≤
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,帶正電的粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線OO連續(xù)射入電場中,MN板間接有如圖乙所示的隨時間t變化的電壓UMN,電壓變化周期T=0.1s,兩板間電場可看做均勻的,且兩板外無電場.緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場B,分界線為CD,AB為熒光屏.金屬板間距為d,長度為l,磁場B的寬度為d.已知:B=5×10-3T,l=d=0.2mv0=105m/s,帶正電的粒子的比荷為
qm
=108C/kg,重力忽略不計.試求:
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(1)帶電粒子進入磁場做圓周運動的最小半徑;
(2)帶電粒子射出電場時的最大速度;
(3)帶電粒子打在熒光屏AB上的范圍.

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(1)帶電粒子進入磁場做圓周運動的最小半徑;
(2)帶電粒子射出電場時的最大速度;
(3)帶電粒子打在熒光屏AB上的范圍.

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(1)帶電粒子進入磁場做圓周運動的最小半徑;

(2)帶電粒子射出電場時的最大速度;

(3)帶電粒子打在熒光屏AB上的范圍.

 

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(1)帶電粒子進入磁場做圓周運動的最小半徑;

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(1)帶電粒子進入磁場做圓周運動的最小半徑;
(2)帶電粒子射出電場時的最大速度;
(3)帶電粒子打在熒光屏AB上的范圍.

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