问题描述:
磁场对运动电荷的作用力
水平放置的平行金属板,如图1所示,长为l=140cm,两板之间的距离d=30cm,板间有图示方向的匀强磁场,磁感强度为B=1.3×10-3T.两板之间的电压按图2所示的规律随时间变化(上板电势高).在t=0时,a粒子以速度υ=4×103m/s从两板(左端)正中央平行于金属板射入.已知a粒子质量m=6.64×10-27kg,带电量q=3.2×10-19C.试通过分析计算,看a粒子能否穿越两块金属板间的空间.如不能穿越,a粒子将打在金属板上什么地方?如能穿越,则共花多少时间?
根据题意可知,两金属板间的匀强电场是间断存在的.有电场时,电场方向由上板指向下板,场强为E=U/d=1.56V/0.3m=5.2V/m.
a粒子进入板间在0~1.0×10-4s内受向下的电场力qE和向上的磁场力Bqυ作用,由于电场力与磁场力之比
qE/(Bqv)=5.2/(1.3*10^-3*4*10^3)=1
可见在这段时间里a粒子做匀速直线运动.
1、请问这一步是不是错了,没有考虑重力的作用;
2、请问是如何判断出 ‘有电场时,电场方向由上板指向下板’的,而不是‘有电场时,电场方向由下板指向上板’
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在两个平行的金属板之间,且有电场,有匀强磁场垂直于匀强电场.那么带电粒子(考虑重力或者不考虑重力的情况)是否能做匀速圆周运动?
水平放置的平行金属板,如图1所示,长为l=140cm,两板之间的距离d=30cm,板间有图示方向的匀强磁场,磁感强度为B=1.3×10-3T.两板之间的电压按图2所示的规律随时间变化(上板电势高).在t=0时,a粒子以速度υ=4×103m/s从两板(左端)正中央平行于金属板射入.已知a粒子质量m=6.64×10-27kg,带电量q=3.2×10-19C.试通过分析计算,看a粒子能否穿越两块金属板间的空间.如不能穿越,a粒子将打在金属板上什么地方?如能穿越,则共花多少时间?
根据题意可知,两金属板间的匀强电场是间断存在的.有电场时,电场方向由上板指向下板,场强为E=U/d=1.56V/0.3m=5.2V/m.
a粒子进入板间在0~1.0×10-4s内受向下的电场力qE和向上的磁场力Bqυ作用,由于电场力与磁场力之比
qE/(Bqv)=5.2/(1.3*10^-3*4*10^3)=1
可见在这段时间里a粒子做匀速直线运动.
1、请问这一步是不是错了,没有考虑重力的作用;
2、请问是如何判断出 ‘有电场时,电场方向由上板指向下板’的,而不是‘有电场时,电场方向由下板指向上板’
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在两个平行的金属板之间,且有电场,有匀强磁场垂直于匀强电场.那么带电粒子(考虑重力或者不考虑重力的情况)是否能做匀速圆周运动?
问题解答:
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