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(18分)如图所示,在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场,y轴右侧区域Ⅰ内存在磁感应强度大小B1=、方向垂直纸面向外的匀强磁场,区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L,高度均为3L

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  互联网

◎ 题目

(18分)如图所示,在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场,y轴右侧
区域Ⅰ内存在磁感应强度大小B1=、方向垂直纸面向外的匀强磁场,区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L,高度均为3L。质量为m、电荷量为 +q的带电粒子从坐标为(– 2L,–L)的A点以速度v0沿+x方向射出,恰好经过坐标为[0,-(–1)L]的C点射入区域Ⅰ。粒子重力忽略不计。

⑴求匀强电场的电场强度大小E;
⑵求粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标;
⑶要使粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场,可在区域Ⅱ内加垂直纸面向内的匀强磁场。试确定磁感应强度B的大小范围,并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向。

◎ 答案

(1)(2)(L,0)(3)   带电粒子离开磁场时速度方向与轴正方向夹角

◎ 解析


试题分析:⑴ 带电粒子在匀强电场中做类平抛运动.
        1分
       1分
       2分
⑵ 设带电粒子经C点时的竖直分速度为 vy:、速度为v
        2分
,方向与轴正向成45° 斜向上         2分
粒子进入区域Ⅰ做匀速圆周运动,
      
解得:        2分
由几何关系知,离开区域时的位置坐标:          2分
⑶ 根据几何关系知,带电粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场的半径满足
          2分

         2分
根据几何关系知,带电粒子离开磁场时速度方向与轴正方向夹角
         2分

◎ 知识点

    专家分析,试题“(18分)如图所示,在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场,y轴右侧区域Ⅰ内存在磁感应强度大小B1=、方向垂直纸面向外的匀强磁场,区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L,高度均为3L…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  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。



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