如图所示,在光滑绝缘的水平面内,对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域,ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场,ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场.质量为m、带

◎ 题目

如图所示,在光滑绝缘的水平面内,对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域,ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场,ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场.质量为m、带电量为+q的粒子从A点沿AB方向以v的速度射入磁场区域,从对角线AC的中点O进入电场区域.

(1)判断磁场的方向并求出磁感应强度B的大小.
(2)讨论电场强度E在不同取值时,带电粒子在电场中运动的时间t.

◎ 答案

(1),方向垂直纸面向里  (2)(i)当时,,(ii)当时,

◎ 解析


试题分析:(1)根据左手定则,可以判断磁场方向垂直纸面向里。
设带电粒子在磁场中运动的半径为r,有:
依题意,    联立,解得:
(2)粒子进入电场的速度沿竖直方向,在电场中做类平抛运动,竖直方向匀速直线运动,水平方向匀加速直线运动
设带电粒子恰好从D点离开电场时对应的电场强度为E0,则有竖直方向:
水平方向    得:
讨论:(i)当时,粒子从DC边离开电场,此时粒子在电场中运动的时间为
(ii)当时,粒子从AD边离开电场,此时粒子在电场中运动的时间为t2,有:
    得:

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在光滑绝缘的水平面内,对角线AC将边长为L的正方形分成ABC和ADC两个区域,ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场,ADC区域有平行于DC并由C指向D的匀强电场.质量为m、带…”主要考查了你对  【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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