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
E
2
;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(不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场,经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的磁场,并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强电场中.求:
(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.
魔方格

◎ 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=
v 0
cos60°

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
v2
R

所以     R=
2mv0
qB

(2)设粒子在电场中运动时间为t1,加速度为a.

魔方格

则有qE=ma
   v0tan60°=at1
t1=

3
mv0
qE

O、M两点间的距离为 L=
1
2
a
t21
=
3m
v20
2qE

(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=
T1
6
=
πm
3qB

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′=
q
E
2
m
 
=
qE
2m

t3=2
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
2v0
如图所示,I、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道,K为轨道最低点,I处于匀强磁场中,Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中,三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第
如图所示,I、Ⅱ、Ⅲ是竖直平
如图甲所示,真空中水平放置的相距为d的平行金属板板长为L,两板上加有恒定电压后,板间可视为匀强电场。在t=0时,将图乙中所示的交变电压加在两板上,这时恰有一个质量为m、
如图甲所示,真空中水平放置
如图所示,一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN,竖直固定在场强为E=1.0×105N/C与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10-6
如图所示,一根长L=1.5m的光
如图所示,在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向内的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出);在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场
如图所示,在平面直角坐标系
如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时
如图(a)所示,两平行正对的