如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限0≤x≤4区域内,分布着强场E=28×106N/C的匀强电场,方向竖直向上;第Ⅱ象限中的两个直角三角形区域内,分布着磁感受应强度均为B=5.0×10-2T的匀

◎ 题目

如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限0≤x≤4区域内,分布着强场E=

2
8
×106N/C
的匀强电场,方向竖直向上;第Ⅱ象限中的两个直角三角形区域内,分布着磁感受应强度均为B=5.0×10-2T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里.质量m=1.6×10-27kg、电荷量为q=+3.2×10-19C的带电粒子(不计粒子重力),从坐标点M(-4,

2
)处,以

2
×107m/s
的速度平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域和匀强电场区域.
(1)求带电粒子在磁场中的运动半径;
(2)求粒子在两个磁场及电场区域偏转所用的总时间;
(3)在图中画出粒子从直线x=-4到x=4之间的运动轨迹,并求出轨迹与y轴和直线x=4交点的纵坐标.
魔方格

◎ 答案


魔方格
(1)带电粒子在磁场中偏转.
由牛顿定律得qvB=m
v2
r

所以r=
mv
qB

代入数据得r=

2
m

(2)带电粒子在磁场中的运动周期T=
2πr
v
=
2πm
qB
=6.28×10-7s

运动的时间t1=
T
4
=1.57×10-7s

带电粒子在电场中运动的时间t2=
x
v
=
4

2
×107
s=2.83×10-7s

故粒子在电磁场偏转所用的总时间t=t1+
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