如图所示,相距为d,板间电压为U的平行金属板M,N间有垂直纸面向里,磁感应强度为B0的匀强磁场;在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;pOx区域为无场区.一正离子(不计重力
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/04 06:14:24
如图所示,相距为d,板间电压为U的平行金属板M,N间有垂直纸面向里,磁感应强度为B0的匀强磁场;在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;pOx区域为无场区.一正离子(不计重力
如图所示,相距为d,板间电压为U的平行金属板M,N间有垂直纸面向里,磁感应强度为B0的匀强磁场;
在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;pOx区域为无场区.一正离子(不计重力)沿平行于金属板、垂直磁场射入两板间并做匀速直线运动,从H(0,a)点垂直y轴进入第Ⅰ象限,经Op上某点离开磁场,最后垂直x轴离开第Ⅰ象限.求:
(1)离子在平行金属板间的运动速度;
(2)若离子经OP上某一点离开磁场,最后垂直X轴离开第一象限,求离子在第一象限磁场区域的运动时间;
(3)要使离子一定能打在x轴上,则粒子的荷质比q/m应满足什么条件?
如图所示,相距为d,板间电压为U的平行金属板M,N间有垂直纸面向里,磁感应强度为B0的匀强磁场;在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场;pOx区域为无场区.一正离子(不计重力
(1)设带电粒子的质量为m、电量为q,在平行金属板间的运动速度为v,平行金属板间的场强为E0.
依题意,有:qvB0=qE0
又匀强电场,有:E0=U/d
联立①②解得:v=U/B0d
(2)匀速圆周运动的周期 T=2πr/v
带电粒子在磁场中的运动时间:t1=T/4
(3)带电粒子进入pOy区域,做匀速圆周运动,设轨道半径为r,有:
qvB=mv^2/r
依题意带电粒子进入第Ⅰ象限转过
1/4圈后从Op上离开磁场,由几何关系:
r+rtan45°=a,得r=1/2a
联立得:
q/m=2U/B0Bad