如图所示,xOy平面内半径为R的圆O'与y轴相切于原点O.在该圆形区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)从O点沿x轴正方向
◎ 题目
如图所示,xOy平面内半径为R的圆O'与y轴相切于原点O.在该圆形区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的粒子(不计重力)从O点沿x轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经T0时间从P点射出. (1)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经
(2)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的2倍,求粒子在磁场中运动的时间. |
◎ 答案
(1)设电场强度为E,磁感强度为B;初速度为v.同时存在电场和磁场时,带电粒子做匀速直线运动有: 2R=vT0 解得: v=
撤去磁场,只存在电场时,粒子做类平抛运动,有: x=v?
y=
由以上式子可知x=y=R,粒子从图中的M点离开电场; 解得: E=
又:vx=v vy=at=
则粒子离开电场时的速度为: v=
(2)同时存在电场和磁场时,带电粒子做匀速直线运动有: qvB=qE 只存在磁场时,粒子做匀速圆周运动,设半径为r. q?2vB=
由以上式子可求得r=R,可知粒子在磁场中运动 |