如图*所示,小孔A可飘入重力不计、初速度可忽略的大量带负电的粒子,经电压为U0的电场加速后,连续不断*入水平放...
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如图*所示,小孔A可飘入重力不计、初速度可忽略的大量带负电的粒子,经电压为U0的电场加速后,连续不断*入水平放置的平行板并从两板正中间OO′方向进入偏转电场。所有粒子均能从两板间通过,然后进入在竖直方向上宽度足够大的匀强磁场中,最后打在磁场右边界竖直放置的荧光屏上.已知:带电粒子比荷,加速电场电压V,偏转电场两极板间距离d=6cm,极板长度L1=1. 8cm,在偏转电场两极板间加上如图乙所示的交流电压,U=9600V,变化周期,偏转电场右边缘到荧光屏距离L2=36cm.
(1)带电粒子穿过偏转电场时间t;
(2)若t=0时刻进入偏转电场的粒子最终恰好垂直打在荧光屏上,则磁场的磁感应强度B为多大?
(3)OO′的延长线与荧光屏交于P点,现改变磁感应强度为B′,使t=0时刻进入偏转电场的带电粒子恰好能打在荧光屏上,求形成的光带的上、下两端距P点的距离分别为多少?
【回答】
(1) (2) (3)9.2cm,11.6cm
【解析】(1)粒子进入偏转电场初速度
穿过偏转电场时间
(2)粒子从偏转电场飞出时的竖直分速度:
飞出时速度
方向与水平方向成θ角
θ=53°
在磁场中由几何知识得
得
由得
(3)粒子恰好打在荧光屏,由几何知识得
得
R2=0.2cm
0时刻*入的粒子从右侧飞出的偏转量
t=0时刻进入偏转电场的粒子打在屏上最上端,设该点在P点的下方的M点,离P点距离
所有粒子飞出电场时速度大小和方向均相同,则所有粒子在磁场中运动轨迹都是平行的
时进入偏转电场的粒子打在光屏的最下端,设该点在M点下方N点,N距离M点的距离
故N点到P点的距离
知识点:专题六 电场和磁场
题型:计算题
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