如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为m、电荷量为-q的带电

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为m、电荷量为-q 的带电粒子从P孔以初速度 v0沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中,初速度方向与边界线的夹角θ=600,粒子恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场,最后打在Q点,已知OQ=2OC,不计粒子的重力,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达Q点时的动能EkQ
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)画出粒子运动的轨迹如图示的三分之一圆弧
(O1为粒子在磁场中圆周运动的圆心):∠PO1C=120°
设粒子在磁场中圆周运动的半径为r,
qv0B=m
v2
r

解得:r=
mv0
Bq

r+rcos 60°=OC=x   
所以 OC=x=
3
2
r

粒子在电场中类平抛运动 
OQ=2x=3r
所以t=
2x
v0
=
3r
v0
=
3m
Bq

粒子在电场中类平抛运动
x=
1
2
at2=
1
2
qE
m
t
2

2x=v0t
解得:E=
1
3
Bv0

(2)由动能定理EKQ-
1
2
mv02=qEx    
解得粒子到达Q点时的动能为EKQ=mv02
答:(1)电场强度E的大小为
1
3
Bv0

(2)粒子到达Q点时的动能EkQ为mv02

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示的区域中,左边为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,右边是一个电场强度大小未知的匀强电场,其方向平行于OC且垂直于磁场方向.一个质量为m、电荷量为-q的带电…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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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