如图所示的直角坐标系中,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,在x=-2L与y轴之间第Ⅱ、Ⅲ象限内存在大小相等,方向相反的匀强电场,场强方向如图所示。在A(-2L,L)到C(

◎ 题目

如图所示的直角坐标系中,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,在x=-2L与y轴之间第Ⅱ、Ⅲ象限内存在大小相等,方向相反的匀强电场,场强方向如图所示。在A(-2L,L)到C(-2L,0)的连线上连续分布着电量为+q、质量为m的粒子。从t=0时刻起,这些带电粒子依次以相同的速度ν沿x轴正方向射出。从A点射入的粒子刚好沿如图所示的运动轨迹从y轴上的A′(0,-L)沿x轴正方向穿过y轴。不计粒子的重力及它们间的相互作用,不考虑粒子间的碰撞。
(1)求电场强度E的大小;
(2)若从A点射入的粒子,恰只能沿对称的轨迹垂直返回x=-2L的线上,求匀强磁场的磁感应强度B;
(3)在AC间还有哪些位置的粒子,通过电场后也能沿x轴正方向穿过y轴。

◎ 答案

解:(1)设粒子从A点射出到A′时间为T,根据运动轨迹和对称性可得qE=ma
x轴方向
y轴方向
得:
(2)粒子在磁场中运动时
满足粒子经磁场和电场后能对称的垂直返回x=-2L的线上

(3)设到C点距离为△y处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向,粒子第一次达x轴用时△t,水平位移为△x
则△x=ν△t,
若满足2L=n·2△x,则从电场射出时速度方向沿x轴正方向
解得:
即AC间y坐标为y=(n=1,2,3,……) 的粒子通过电场后能沿x轴正方向穿过y轴

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示的直角坐标系中,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,在x=-2L与y轴之间第Ⅱ、Ⅲ象限内存在大小相等,方向相反的匀强电场,场强方向如图所示。在A(-2L,L)到C(…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  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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