离子在磁场中做平抛运动
【错解原因】
离子在离子枪中的的加速过程分析正确,离子进入磁场的过程分析错误。做平抛运动物体的加速度为一恒量,仅与初速度垂直。而洛仑兹力总与速度方向垂直,洛仑兹力大小不变、方向变化,它是个变力。离子在磁场中应做匀速圆周运动。
【分析解答】
设离子带负电,若离子正好打到金属板的近侧边缘M,则其偏转半
若离子正好打到金属板的远侧边缘N,则其偏转半径满足关系
即
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因离子从离子枪射出的速度v由离子枪内的加速电场决定
即
代入式④即得
讨论:由以上方程组可知
【评析】
本题考查的能力要求体现在通过对边界条件的分析,将复杂的问题分解为若干个简单问题;把未知的问题转化为已知条件。并且通过几何关系找出大小两个半径来。从错解中还可以看出,熟练掌握基本的物理模型的特点(加速度与初速度的关系或加速度与位移之间的关系等)对正确选择解题思路的重要性。
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