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如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为m、电荷量为-q的带电
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为m、电荷量为-q 的带电粒子从P孔以初速度 v
0
沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=60
0
,粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点,已知OQ=2OC,不计粒子的重力,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达Q点时的动能E
kQ
.
◎ 答案
(1)画出粒子运动的轨迹如图示的三分之一圆弧
(O
1
为粒子在磁场中圆周运动的圆心):∠PO
1
C=120°
设粒子在磁场中圆周运动的半径为r,
qv
0
B=m
v
2
r
解得:r=
mv
0
Bq
r+rcos 60°=OC=x
所以 OC=x=
3
2
r
粒子在电场中类平抛运动
OQ=2x=3r
所以t=
2x
v
0
=
3r
v
0
=
3m
Bq
粒子在电场中类平抛运动
x=
1
2
at
2
=
1
2
qE
m
t
2
2x=v
0
t
解得:E=
1
3
Bv
0
(2)由动能定理EKQ-
1
2
mv
0
2
=qEx
解得粒子到达Q点时的动能为E
KQ
=mv
0
2
答:(1)电场强度E的大小为
1
3
Bv
0
;
(2)粒子到达Q点时的动能E
kQ
为mv
0
2
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为m、电荷量为-q的带电…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/341961.html
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