分析 本題應用到平衡條件,列平衡方程
(1)水平運動則有,洛侖茲力等于電場力,根據(jù)平衡方程求解速度;
(2)水平運動的粒子通過右邊的磁場區(qū)域,做圓周運動根據(jù)圓周運動的向心力等于洛倫茲力列出方程求解比荷;
(3)根據(jù)動能定理求出初速度.
解答 解:根據(jù)題意:
(1)在速度選擇器內部水平勻速的粒子受力平衡,所以:
qvB1=qE
可得:v=EB1;
(2)在右邊的磁場區(qū)域做勻速圓周運動,則有洛倫茲力提供向心力:
qvB2=mV2r
由圖可知,r=d(圖示的三角形為等邊三角形),故有:qm=EB1B2d;
(3)根據(jù)動能定律,電場力做的功等于帶電粒子的動能,所以有:qU=12mv2
即:U=mv22q=dEB22B1.
答:(1)水平通過速度選擇器的粒子的速度大小為EB1;
(2)水平通過速度選擇器的粒子的比荷為EB1B2d;
(3)加速電場的電壓U為dEB22B1.
點評 本題是帶電粒子在電磁場中運動的綜合性問題,要求同學掌握電磁場基本規(guī)律,熟練使用平衡條件和向心力公式,應用動能定律考慮做功和動能問題,會用整體的思想分析過程,也要能精細的應用力學知識分析過程中的一個環(huán)節(jié),本題雖然是綜合性問題,但是不屬于難題.
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
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