如图所示,在矩形ABCD区域内,对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场,对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出),矩形AD边长为L,AB边长为2L.一
◎ 题目
如图所示,在矩形ABCD区域内,对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场,对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出),矩形AD边长为L,AB边长为2L.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)以初速度v0从A点沿AB方向进入电场,在对角线BD的中点P处进入磁场,并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场(图中未画出),求: (1)电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向; (2)磁场的磁感应强度B的大小和方向. |
◎ 答案
(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,则水平方向:L=v0t 竖直方向:
解得:E=
在竖直方向粒子做匀变速运动竖直分速度为vy,则有 2
代入得:vy=v0 P点的速度为v=
速度与水平方向的夹角为θ tanθ=
所以:θ=450 (2)由几何关系可知:粒子在磁场中转过的圆心角为45° sin45°=
得:r=
粒子在磁场中做匀速圆周运动 qvB=m
得:B= |