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.
粒子每次穿过铅板时受铅板的阻力相同,所以粒子每次穿过铅板克服阻力做的功相同,因而每次穿过铅板损失的动能相同;但是粒子每穿过铅板一次其速度的减少却是不同的,速度大时,其速度变化量小;速度小时,速度变化量大;
粒子每次穿过铅板过程损失的动能为:
△Ek=[1/2]m
v21-[1/2]m
v22=[q2B2/2m](
R21-
R22)
粒子穿过铅板的次数为:
n=
1
2m
v21
△Ek=
R21
R21
−R22=10.26次,取n=10次.
答:带电粒子能够穿过铅板的次数是10次.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.
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.