带电粒子在电磁场中运动的科技应用
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带电粒子在电磁场中运动的科技应用,
的两块平行金属板EF、GH水平放置,在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场,三角形底边BC与GH在同一水平线上,顶点A与EF在同一水平线上。一个质量为、电量为的粒子沿两板中心线以初速度水平射入,若在两板之间加某一恒定电压,粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场,,并垂直AC边射出(不计粒子的重力),求: (1)上下两极板间的电势差; (2)三角形区域内磁感应强度; (3)若两板间不加电压,三角形区域内的磁场方向垂直纸面向里,要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出,试求所加磁场的磁感应强度最小值。 解析:(1)粒子以v0速度进入偏转电压为U的偏转电场,做类平抛运动,设加速度为a1,则有 ,, 解得 由几何关系得 故 由粒子带负电并且在电场中向下偏转可知,下极板带正电,板间场强的方向垂直平行板向上。 所以上下两极板间的电势差 (2)如图8所示,垂直AB边进入磁场,由几何关系得,粒子离开电场时速度偏向角为,则粒子离开电场时瞬时速度的大小为 由几何关系得: 设在磁场中运动半径为,则,带电粒子在电磁场中运动的科技应用
的两块平行金属板EF、GH水平放置,在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场,三角形底边BC与GH在同一水平线上,顶点A与EF在同一水平线上。一个质量为、电量为的粒子沿两板中心线以初速度水平射入,若在两板之间加某一恒定电压,粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场,,并垂直AC边射出(不计粒子的重力),求: (1)上下两极板间的电势差; (2)三角形区域内磁感应强度; (3)若两板间不加电压,三角形区域内的磁场方向垂直纸面向里,要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出,试求所加磁场的磁感应强度最小值。 解析:(1)粒子以v0速度进入偏转电压为U的偏转电场,做类平抛运动,设加速度为a1,则有 ,, 解得 由几何关系得 故 由粒子带负电并且在电场中向下偏转可知,下极板带正电,板间场强的方向垂直平行板向上。 所以上下两极板间的电势差 (2)如图8所示,垂直AB边进入磁场,由几何关系得,粒子离开电场时速度偏向角为,则粒子离开电场时瞬时速度的大小为 由几何关系得: 设在磁场中运动半径为,则,带电粒子在电磁场中运动的科技应用
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