如图所示装置中,区域Ⅰ和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场,电场强度分别为E和E2;Ⅱ区域内有垂直向外的水平匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、带电量为q的带负电粒子
◎ 题目
如图所示装置中,区域Ⅰ和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场,电场强度分别为E和
(1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径 (2)O、M间的距离 (3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间. |
◎ 答案
(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,设粒子过A点时速度为v, 由类平抛运动的规律知 v=
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得 Bqv=m
所以 R=
(2)设粒子在电场中运动时间为t1,加速度为a. 则有qE=ma v0tan60°=at1 即t1=
O、M两点间的距离为 L=
(3)设粒子在Ⅱ区域磁场中运动时间为t2. 则由几何关系知轨道的圆心角∠AO1D=60°,则 t2=
设粒子在Ⅲ区域电场中运行时间为t3,则牛顿第二定律得 a′=
则 t3=2 |