题文
如图所示,竖直放置的正对平行金属板长L,板间距离也为L,两板间有场强为E的匀强电场(电场仅限于两板之间),右极板的下端刚好处在一有界匀强磁场的边界(虚线所示)上,该边界与水平成45°夹角,边界线以石有垂直纸面向里的匀强磁场.一质量为m、电量为e的电子在左侧金属板的中点从静止开始,在电场力作用下加速向右运动,穿过右极板中心小孔后,进入匀强磁场.
求:(1)从电子开始运动到进入匀强磁场所需的时间;
(2)匀强磁场的磁感应强度B应满足什么条件,才能保证电子从磁场出来后,还能穿越平行金属板间的电场区域.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)电子在电场中做匀加速运动,设离开电场时速度为v,所用时间为t1,根据牛顿第二定律及运动学公式得:
a=eEm
L=12at21
v=at1
电子从离开电场到进入磁场做匀速直线运动,所用时间为t2,则:
L2=vt2
设从电子开始运动到进入云强磁场所需的时间为t,则:
t=t1+t2=52mL2eE
(2)电子在磁场中做圆周运动,经3/4周从磁场射出时,速度应沿竖直方向,在电场中做类平抛运动.设电子穿越电场所需时间为t3,偏转距离为x,则
L=vt3
x=12at23
为保证电子从磁场射出后能进入电场并能从电场中射出,电子在磁场中运动的半径R应满足:
L2+x≤R≤L2+L
由 mv2R=qvB
得 R=mvBR
由以上公式可得:232mEeL≤B≤432mEeL
答::(1)从电子开始运动到进入匀强磁场所需的时间为52mL2eE.
(2)匀强磁场的磁感应强度B应满足232mEeL≤B≤432mEeL,才能保证电子从磁场出来后,还能穿越平行金属板间的电场区域.
匀变速直线运动的位移与时间的关系知识点讲解,巩固学习
解析
eEm
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,竖直放置的正对平行金属板长L,.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀变速直线运动的位移公式:
由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式,联立推导出匀变速直线运动的位移公式:
知识点拨:
1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移。
2、在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0方向为正。
3、位移公式可由速度图象来推导,
如图是某物体做匀变速直线运动的图象.根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移.所以:



