(14分)如图所示,在平面内水平和竖直的虚线L1、L2将平面分为四个区域,L2的左侧有一随时间变化的匀强电场,电场的变化情况如图所示(图象中场强大小E0为已知量,其他量均为未
◎ 题目
(14分)如图所示,在平面内水平和竖直的虚线L1、L2将平面分为四个区域,L2的左侧有一随时间变化的匀强电场,电场的变化情况如图所示(图象中场强大小E0为已知量,其他量均为未知),电场强度方向与L1平行且水平向右。L2的右侧为匀强磁场,方向垂直纸面向外。现将一绝缘挡板放在第一个区域内,其与L1、L2的交点M、N到O点的距离均为2b。在图中距L1为b、L2为4b的A点有一粒子源,可以发射质量为m,电荷量为+q的粒子(粒子的初速度近似为零,不计重力),粒子与挡板碰后电荷量不变,速度大小不变,方向变为平行于L2,当粒子第一次到达理想边界L2时电场消失,粒子再次与挡板碰撞的同时匀强电场恢复且粒子源发射下一个粒子,如此重复。 (1)求粒子第一次到达边界L2时的速度大小及速度方向与虚线L1的夹角; (2)若粒子源在t=0时刻发射一粒子,粒子进入右面磁感应强度为B0的匀强磁场中,恰好打在挡板M处。求坐标轴中的T1、T2的值分别是多少? |
◎ 答案
(1) (2) |
◎ 解析
试题分析:(1)方法一:设粒子与板作用前的瞬间,速率为v0,由动能定理有 ........2分(这个方程也可以用下面两个方程代替 ,,每个方程1分;或写作每个方程1分) 得 粒子与挡板碰后在电场中做类平抛运动 ........2分(其中只列出给1分) 粒子到达L2时垂直于L2的速度大小 ........1分(方程也可写作) 粒子到达L2时的速度大小为 ........1分 粒子第一次达到L2的速度与L1方向的夹角 ........1分 ........1分 方法二: 根据动能定理 ........3分 ........1分 ........2分(这个方程也可以用下面两个方程代替,,每个方程1分;或写作每个方程1分) ........1分 ........1分 方法三: 根据动能定理 ........3分 ........1分 ........1分(,给1分) 粒子到达L2时垂直于L2的速度大小 ........1分(方程也可写作) ........1分 ........1分 (2)粒子碰到挡板前的时间 ........1分 (无论前面采用什么方法做的,这一问中只要体现出时间t
上一篇:如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限中分布着方向向里垂直纸面的匀强磁场。一个质量为m、电荷量大小为q的带正电微粒,在A点(0,
下一篇:如图,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度E=10N/C;在x<0的空间中,存在垂直xy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,一带负电的粒子(比荷q/m=160C
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