在如图所示的空间区域里,x轴下方有一匀强电场,场强方向跟x轴负方向成60°角,大小为E=83×105N/C,x轴上方有一垂直纸面向里的匀强磁场,有一质子以速度υ=2.0×106m/s由x轴上
◎ 题目
在如图所示的空间区域里,x轴下方有一匀强电场,场强方向跟x轴负方向成60°角,大小为E=
(1)匀强磁场的磁感应强度; (2)质子经过电场后,再次射入磁场的位置和方向. |
◎ 答案
(1)画出质子在磁场中运动的轨迹如图所示,由几何知识得 轨迹半径r=OA=20cm=0.2m. 由qvB=m
B=
(2)由图看出,质子进入电场时速度方向与电场方向垂直,做类平抛运动,则 沿电场线方向 s1=
垂直电场线方向 s2=vt 几何关系:
联立可得:t=
所以再射入磁场位置离O点距离为 S=
由类平抛推论:质子离开电场时速度方向交沿垂直于电场线方向位移的中点,以及几何关系可得:粒子再次射入磁场的速度方向与x轴正向成角度为θ=arctan
答:(1)匀强磁场的磁感应强度是0.1T; (2)质子经过电场后,再次射入磁场的位置离O点距离为0.2m,速度方向与x轴正向成角度为θ=arctan
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