如图所示,相互平行的竖直分界面MN、PQ,相距L,将空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区.Ⅰ、Ⅲ区有水平方向的匀强磁场,Ⅰ区的磁感应强度未知,Ⅲ区的磁感应强度为B;Ⅱ区有竖直方向的匀强电场(图中
◎ 题目
如图所示,相互平行的竖直分界面MN、PQ,相距L,将空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区.Ⅰ、Ⅲ区有水平方向的匀强磁场,Ⅰ区的磁感应强度未知,Ⅲ区的磁感应强度为B;Ⅱ区有竖直方向的匀强电场(图中未画出).一个质量为m、电荷量为e的电子,自MN上的O点以初速度v0水平射入Ⅱ区,此时Ⅱ区的电场方向竖直向下,以后每当电子刚从Ⅲ区进入Ⅱ区或从Ⅰ区进入Ⅱ区时,电场突然反向,场强大小不变,这个电子总是经过O点且水平进入Ⅱ区.(不计电子重力) (1)画出电子运动的轨迹图; (2)求电子经过界面PQ上两点间的距离; (3)若Ⅱ区的电场强度大小恒为E,求Ⅰ区的磁感应强度. |
◎ 答案
(1)电子运动的轨迹如图所示. (2)电子在Ⅱ区Oa段做类平抛运动, 在a点的速度v1与PQ成θ角,v1sinθ=v0…① 电子在Ⅲ区ab段做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有: ev1B=
由几何知识有:
①②③联立解得:
(3)电子在Ⅱ区Oa段运动的竖直位移: y1=
电子在bc段做类斜上抛运动,加速度与Oa段等值反向,由运动的对称性得 电子运动的竖直位移: y2=y1=
同样有对称可得电子在c处的速度为: vc=v0,方向水平向左…⑦ 所以,电子在Ⅰ区CO段做匀速圆周运动的半径为: R′=
由牛顿运动定律有: ev0B=
解得:
上一篇:如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.电荷量为q、质量为m的带正电粒子从磁场边缘a点处沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速
下一篇:下列说法正确的有()A.做曲线运动的物体速度方向在时刻改变,故曲线运动一定是变速运动B.物体做平抛运动时,每秒的速度增量总是大小相等,方向不同C.物体做平抛运动时,每秒的
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