如图所示.在以O为圆心.半径为R=cm的圆形区域内.有一个水平方向的匀强磁场.磁感应强度大小为B2=0.1T,方向垂直纸面向外.M.N为竖直平行放置的相距很近的两金属板.S1.S2为M.N板上的两个小
(18分)如图所示,在以O为圆心,半径为R=cm的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B2=0.1T,方向垂直纸面向外。M、N为竖直平行放置的相距很近的两金属板,S1、S2为M、N板上的两个小孔,且S1,S2跟O点在垂直极板的同一水平直线上。金属板MN与一圆形金属线圈相连,线圈的匝数n=l000匝,面积S=0.2m2,线圈内存在着垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小随时间变化的规律为 B1=B0+kt(T), 其中B0、K为常数。另有一水平放置的足够长的荧光屏D, O点跟荧光屏D之间的距离为H=2R。比荷为2×105C/kg的正离子流由S1进入金属板M,N之间后,通过S2向磁场中心射去,通过磁场后落到荧光屏D上。离子的初速度、重力、空气阻力及离子之间的作用力均可忽略不计。问:
(1)K值为多少可使正离子垂直打在荧光屏上?
(2)若k=0.45T/s,求正离子到达荧光屏的位置离O点的水平距离是多少?
在线课程解:(1) 正离子被AK之间的电场加速以速度v1进入磁场后做1/4圆离开磁场垂直打在荧光屏上,则半径cm (1分),
由(2分)(1分)
由以上两式可得=30V(1分)
根据法拉第电磁感应定律,
得(2分)T/s(2分)
(2) V(2分)
(1分)(1分),
解得:r2=30cm(1分)
正离子进入磁场后的径迹如图所示,由几何知识可得
,即(2分)
所以,正离子到达荧光屏的位置B距中点O/的距离为
cm(2分)