如图所示,一对平行放置的金属板M、N的中心各有一小孔P、Q,PQ连线

如图所示,一对平行放置的金属板M、N的中心各有一小孔P、QPQ连线垂直金属板;N板右侧的圆形区域A内分布有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,圆半径为r,且圆心OPQ的延长线上,两平行金属板与匝数为n,边长为a的正方形线圈相连,现有垂直于线圈平面均匀增大的磁场,磁感应强度变化率为,一质量为m、电量为q的带负电粒子(重力不计),初速度为零,从P点进入两板间,求:

(1)两平行板之间的电势差

(2)粒子从Q点射出时的速度

(3)带电粒子通过该圆形磁场的偏转角θ

答案

(1)(2)(3)


解析:

(1)根据法拉第电磁感应定律   ……………………….(3分)

所以,两板间电压                     …………………….(2分)

(2)粒子在电场中加速,由动能定理         …………………….(2分)

所以,粒子射出两极板时的速度:  …………… (3分)  

(3)粒子进入偏转磁场,如图所示

设偏转角为θ,粒子做圆周运动的半径为R,由几何关系

有:              ………………… (2分)         

由牛顿第二定律:   ………………(2分)

化简得:     …………… (4分)

即: 

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