[答案](1) (2)紫光在刻度盤上最先消失(3)該束光線第一次從CD面出射時的折射角. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示,真空中有一以(r,0)為圓心、半徑為r的圓柱形勻強磁場區域,磁場的磁感強度大小為B,方向垂直紙面向里.磁場的上方有兩等大的平行金屬板MN,兩板間距離為2r.從O點向不同方向發射速率相同的質子,質子的運動軌跡均在紙面內.當質子進入兩板間時兩板間可立即加上如圖所示的電壓,且電壓從t=0開始變化,電壓的最大值為,已知質子的電荷量為e,質量為m,質子在磁場中的偏轉半徑也為r,不計重力,求:

(1)質子進入磁場時的速度大小;

(2)若質子沿x軸正方向射入磁場,到達M板所需的時間為多少?

(3)若質子沿與x軸正方向成某一角度θ的速度射入磁場時,粒子離開磁場后能夠平行于金屬板進入兩板間,求θ的范圍以及質子打到M板時距坐標原點O的距離。

【答案】(1)(2)

【解析】(1)由牛頓第二定律: …………(1分)

解得: ………………(1分)

(2)如圖:質子在磁場運動周期,………………(2分)

進入MN間

在0到時間內,質子不受電場力………………(1分)

到T時間內,質子受的電場力。  ………………(1分)

 ………………(1分)   ………………(1分)

 ………………(1分)         ………………(1分)

因此

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如圖所示,真空中有一以(r,0)為圓心、半徑為r的圓柱形勻強磁場區域,磁場的磁感強度大小為B,方向垂直紙面向里.磁場的上方有兩等大的平行金屬板MN,兩板間距離為2r.從O點向不同方向發射速率相同的質子,質子的運動軌跡均在紙面內.當質子進入兩板間時兩板間可立即加上如圖所示的電壓,且電壓從t=0開始變化,電壓的最大值為,已知質子的電荷量為e,質量為m,質子在磁場中的偏轉半徑也為r,不計重力,求:

(1)質子進入磁場時的速度大小;

(2)若質子沿x軸正方向射入磁場,到達M板所需的時間為多少?

(3)若質子沿與x軸正方向成某一角度θ的速度射入磁場時,粒子離開磁場后能夠平行于金屬板進入兩板間,求θ的范圍以及質子打到M板時距坐標原點O的距離。

【答案】(1)(2)

【解析】(1)由牛頓第二定律: …………(1分)

解得: ………………(1分)

(2)如圖:質子在磁場運動周期,………………(2分)

進入MN間

在0到時間內,質子不受電場力………………(1分)

到T時間內,質子受的電場力。  ………………(1分)

 ………………(1分)   ………………(1分)

 ………………(1分)         ………………(1分)

因此

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