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如图所示,竖直边界PQ左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,右侧有竖直向下的匀强电场,场强大小为E,C为边界上的一点,A与C在同一水平线上且相距为L,两相同的粒子以相同的速率分

网友投稿  2023-04-06 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,竖直边界PQ左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,右侧有竖直向下的匀强电场,场强大小为E,C为边界上的一点,A与C在同一水平线上且相距为L,两相同的粒子以相同的速率分别从A、C两点同时射出,A点射出的粒子初速度沿AC方向,C点射出的粒子初速度斜向左下方与边界PQ成夹角q=
p
6
,A点射出的粒子从电场中运动到边界PQ时,两粒子刚好相遇.若粒子质量为m,电荷量为+q,重力不计,求:
(1)粒子初速度v0的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)相遇点到C点的距离.

◎ 答案

A点射出的粒子做类似平抛运动,经过时间t到达边界,故:
L=v0t ①
竖直方向的位移:
y=
1
2
at2

qE=ma ③
C点射出的粒子在磁场中做匀速圆周运动,有:
qvB=m
v2
R

由几何关系:
2Rsinθ=y ⑤
在磁场中运动的时间与粒子在电场中运动时间相等;
t=
T

T=
2πm
qB

由以上关系解得:
v0=

πEql
6m

B=
π
3

πEm
6qL

y=
3L
π

答:(1)粒子初速度v0的大小为

πEql
6m
;(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小为
π
3

πEm
6qL
;(3)相遇点到C点的距离为
3L
π

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,竖直边界PQ左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,右侧有竖直向下的匀强电场,场强大小为E,C为边界上的一点,A与C在同一水平线上且相距为L,两相同的粒子以相同的速率分…”主要考查了你对  【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。



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