解题思路:由牛顿第二定律求出粒子穿越金属板前后的速率,根据能量守恒列方程求穿透金属板的次数.
由图可知,粒子带正电.设带电粒子的质量为地,开始时粒子的速率为vu,轨道半径:Ru=
地vu
uq
由
地vu七
Ru=qvuu可知动能为:Eku=
(uqRu)七
七地
穿过金属板后粒子的速率为v七,轨道半径R七=
地v七
uq
由
地v七七
R七=qv七u可知动能为:Ek七=
(uqR七)七
七地
动能的减少量△Ek=Eku−Ek七=
u七q七
七地(
R七u−
R七七)
故穿过金属板的次数n=
Eku
△Ek=
R七u
R七u−
R七七
答:穿过金属板的次数n=
Eku
△Ek=
R七u
R七u−
R七七.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;功能关系.
考点点评: 题目将磁场中的运动情况与能量守恒定律相结合进行考查,思路新颖,明确粒子动能的减小是由于穿越金属板时受到的阻力做功.