如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的,且宽度相等均为d,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直于纸面向里,一带正电的粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的,且宽度相等均为d,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直于纸面向里,一带正电的粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入电场,从A点出电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半,当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致,已知d、v0(带电粒子重力不计),求:
(1)粒子从C点穿出磁场时的速度大小v;
(2)电场强度E和磁感应强度B的比值
E
B
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)粒子在电场中偏转时做类平抛运动,则
     垂直电场方向d=v0t,
     平行电场方向
d
2
=
vy
2
t
        得vy=v0,到A点速度为v=

2
v0
    在磁场中速度大小不变,
    故从C点出磁场时速度大小仍为

2
v0
   (2)在电场中偏转时,出A点时速度与水平方向成45°
     vy=
qE
m
t=
qEd
mv0
,并且vy=v0
    得E=
m
v20
qd

   在磁场中做匀速圆周运动,如图所示
    由几何关系得R=

2
d
   又qvB=
mv2
R
,且v=

2
v0
      得B=
mv0
qd

    解得
E
B
=v0
答:(1)粒子从C点穿出磁场时的速度大小

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