如图所示,有两条平行的水平轴线x1、x2相距为d,在上方有垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅰ,磁感应强度的大小为2B,在x2下方有垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅱ,磁感应强度大小为B;在x
◎ 题目
如图所示,有两条平行的水平轴线x1、x2相距为d,在上方有垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅰ,磁感应强度的大小为2B,在x2下方有垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅱ,磁感应强度大小为B;在x1和x2之间有竖直向下的匀强电场,电场强度为E.一质量为m,带正电荷量为q的微粒从x1轴上的O点以速度v0,竖直向上射入匀强磁场Ⅰ中,其后该微粒将多次穿越x1和x2轴,若微粒的重力不计,电场强度E 满足:E=
(1)从O点射入后,微粒第2次经过x1轴时与O点的距离; (2)微粒从O点射入后到第4次通过x1轴线所用的时间. |
◎ 答案
(1)在匀强磁场Ⅰ中,洛伦兹力提供向心力得:qv0?2B=
所以:r1=
在匀强电场中 v2-
因为E=
在匀强磁场Ⅱ中 r2=
所以微粒第二次经过x1轴时与O点的距离为x=2r1+2r2=
(2)微粒每次向下穿越电场作加速运动,从v0到2 v0,而向上穿越电场作减速运动,又从2v0到 v0,所用的时间均为t1 由d=
在匀强磁场Ⅰ中T1=
在匀强磁场Ⅱ中T2=
第4次经过x1轴的时间:t4=T1+T2+4t1=
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