如图,区域Ⅰ内有与水平方向成45°角的匀强电场E1,区域宽度为d1,区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E2,区域宽度为d2,磁场方向垂直纸面向里,电场方向竖直向下.一质量
◎ 题目
如图,区域Ⅰ内有与水平方向成45°角的匀强电场E1,区域宽度为d1,区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E2,区域宽度为d2,磁场方向垂直纸面向里,电场方向竖直向下.一质量为m、带电量为q的微粒在区域Ⅰ左边界的P点,由静止释放后水平向右做直线运动,进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动,从区域Ⅱ右边界上的Q点穿出,其速度方向改变了60°,重力加速度为g,求: (1)区域Ⅰ和区域Ⅱ内匀强电场的电场强度E1、E2的大小? (2)区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度B的大小. (3)微粒从P运动到Q的时间有多长? |
◎ 答案
(1)微粒在区域I内水平向右做直线运动,则在竖直方向上有: qE1sin45°=mg 解得:E1=
微粒在区域II内做匀速圆周运动,则在竖直方向上有: mg=qE2 E2=
(2)设微粒在区域I内水平向右做直线运动时加速度为a,离开区域I时速度为v,在区域II内做匀速圆周运动的轨道半径为R,则 a=
v2=2ad1 Rsin60°=d2 qvB=m
解得:B=
(3)微粒在区域I内作匀加速运动,t1=
在区域II内做匀速圆周运动的圆心角为600,则 T=
t2=
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