如图所示,第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1,E的大小为0.5×103V/m,B1大小为0.5T;第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2,磁场的下边界与 |
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网友投稿 2023-04-12 00:00:00 零零社区 |
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◎ 题目
如图所示,第四象限内有互相正交的匀强电场 E与匀强磁场 B1, E的大小为0.5×10 3V/m, B1大小为0.5T;第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直纸面向里的匀强磁场 B2,磁场的下边界与 x轴重合.一质量 m=1×10 -14kg、电荷量 q=1×10 -10C的带正电微粒以某一速度 v沿与 y轴正方向60°角从 M点沿直线运动,经 P点即进入处于第一象限内的磁场 B2区域.一段时间后,小球经过 y轴上的 N点并与 y轴正方向成60°角的方向飞出。 M点的坐标为(0,-10), N点的坐标为(0,30),不计粒子重力, g取10m/s 2. (1)请分析判断匀强电场 E1的方向并求出微粒的运动速度 v; (2)匀强磁场 B2的大小为多大?; (3) B2磁场区域的最小面积为多少? |
◎ 答案
(1)由于重力忽略不计,微粒在第四象限内仅受电场力和洛伦兹力,且微粒做直线运动,速度的变化会引起洛仑兹力的变化,所以微粒必做匀速直线运动.这样,电场力和洛仑兹力大小相等,方向相反,电场 E的方向与微粒运动的方向垂直,即与 y轴负方向成30°角斜向下.(2分) 由力的平衡有 Eq= B1qv ∴ (2分) (2)画出微粒的运动轨迹如图. 由几何关系可知粒子在第一象限内做圆周运动的半径为 (2分) 微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,即 (2分) 解之得 (2分) (3)由图可知,磁场 B2的最小区域应该分布在 图示的矩形 PACD内.由几何关系易得 (2分) (2分) 所以,所求磁场的最小面积为 (2分) |
◎ 解析
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1,E的大小为0.5×103V/m,B1大小为0.5T;第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2,磁场的下边界与…”主要考查了你对 【带电粒子在复合场中的运动】 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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