(l6分)如圖所示,相距2L的AB、CD兩直線間的區(qū)域存在著兩個方向相下方的電場界勻強電場,其中PT上方的電場E1豎直向下,下方的電場E0豎直向上,PQ上連續(xù)分布著電量為+q、質量為m的粒子,依次以相同的初速度v0。垂直射入E0中,PQ=L。若從Q點射入的粒子恰從M點水平射出,其軌跡如圖,MT=。不計粒子的重力及它們間的相互作用。試求:
(1)E0與E1的大。
(2)若從M點射出的粒子恰從中點S孔垂直射入邊長為a的正方形容器中,容器中存在如 圖所示的勻強磁場,已知粒子運動的半徑小于a。欲使粒子與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出(粒子與絕緣壁碰撞時無能量和電量損失),求磁感應強度B應滿足的條件?
(16分)解:(1)設粒子在E0和E1的時間分別為t1與t2,到達R時豎直速度為vy,則:
由s=at2、v=at及F=qE=ma得:
L=a1t= 、佟。1分)
= ② (1分)
vy== 、邸。1分)
v0(t1+t2)=2L ④ (1分
上述三式聯(lián)立得:E1=2E0,E0= 即 E1= 。1分)
(2)欲使粒子仍能從S孔射出,粒子的運動軌跡是如圖甲所示
的情形,粒子運動的半徑為R1
則 R1=,n=0,1,2……。2分)
又 qv0B1= (2分)
解得:B1=,n=0,1,2,3…… (1分)
(3)由E1=2E0及③式可得t1=2t2 則PR=2RT
設粒子第一次達PT直線用時Δt,水平位移為Δx,則
Δx=v0Δt。1分) Δy= 。2分)
討論:1若粒子從E1電場垂直CD射出電場,則
(3n+1)Δx+=2L (n=0,1,2,3……)
得:Δy===。n=0,1,2,3……)(2分)
2若粒子從E0電場垂直CD射出電場,則
3kΔx=2L。k=1、2、3、……)
Δy== (k=1、2、3、……)(2分)
科目:高中物理 來源: 題型:
代表符號 | L0 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
刻度數(shù)值/cm | 1.70 | 3.40 | 5.10 | 8.60 | 10.3 | 12.1 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
代表符號 | L0 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
刻度數(shù)值/cm | 1.70 | 3.40 | 5.10 | 8.60 | 10.3 | 12.1 |
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科目:高中物理 來源:2010-2011學年湖北省天門市高一(下)期末物理試卷(理科)(解析版) 題型:填空題
代表符號 | L | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
刻度數(shù)值/cm | 1.70 | 3.40 | 5.10 | 8.60 | 10.3 | 12.1 |
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科目:高中物理 來源:2010-2011學年高一(上)期末物理復習試卷(2)(解析版) 題型:填空題
代表符號 | L | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
刻度數(shù)值/cm | 1.70 | 3.40 | 5.10 | 8.60 | 10.3 | 12.1 |
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