如圖,在軸下方有勻強磁聲,磁感應(yīng)強度大小為,方向垂直于平面向外P是y軸上距原點為的一點,為軸上距原點為的一點。A是一塊平行于軸的擋板,與軸的距離為,A的中點在軸上,長度略小于。帶電粒子與擋板碰撞前后,方向的分速度不變,方向的分速度反向、大小不變。質(zhì)量為,電荷量為的粒子從P點瞄準(zhǔn)點入射,最后又通過P點。不計重力。求粒子入射速度的所有可能值。
設(shè)粒子射入磁場時的速度為v,第一次射出磁場時的位置為點,與板碰撞后再次進(jìn)入磁場的位置為點。
對粒子在磁場中圓周運動有: ①
依題意,粒子每次與板碰撞前后速度大小不變,這樣粒子在磁場中的運動軌道半徑,軌跡圓弧的圓心角一樣,射入點與射出點距離x1不變,故有: ②
設(shè)粒子射出磁場位置點與下次進(jìn)入磁場位置點的距離為x2,則她保持不變,由圖有: ③
設(shè)粒子最終離開磁場射向P點時,與擋板共碰撞了n(n=0、1、2、3……)次,由圖及對稱性知出射點x的位置為-a,即: ④
由③④兩式得: ⑤
粒子能與擋板碰撞,必有: ⑥
解③④⑥得: ⑦
解①②⑤得: ⑧
將代入⑧。
n=0,;
n=1,;
n=2,
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科目:高中物理 來源:黃岡高考物理總復(fù)習(xí)決戰(zhàn)資料(絕密) 題型:038
如圖所示,x軸上方有勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向如圖所示,下方有勻強電場,場強為E.今有電量為q,質(zhì)量為m的粒子位于y軸N點坐標(biāo)(0,-b).不計粒子所受重力.在x軸上有一點M(L,0).若使上述粒子在y軸上的N點由靜止開始釋放在電磁場中往返運動,剛好能通過M點.已知OM=L.求:
(1)粒子帶什么電?
(2)釋放點N離O點的距離須滿足什么條件?
(3)從N到M點粒子所用最短時間為多少?
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