如图所示,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向里.已知该正交电磁场区域的宽度d=8cm,带电粒子以速度v0水平向右射入该正交电磁场区域时,恰好不改变运动方向.若粒

◎ 题目

如图所示,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向里.已知该正交电磁场区域的宽度d=8cm,带电粒子以速度v0水平向右射入该正交电磁场区域时,恰好不改变运动方向.若粒子射入时,只有电场,测得该带电粒子沿竖直方向向上偏移y1=3.2cm.不计带电粒子的重力,若粒子射入时只有磁场,试回答下列问题:
(1)带电粒子带何种电荷.
(2)带电粒子离开磁场时偏离原方向的距离y2

◎ 答案

(1)只有电场,该带电粒子沿竖直方向向上偏,即受到的电场力向上,而场强方向向下,所以带电粒子带负电.
(2)设带电粒子带电量为q,质量为m,电场强度为E,磁感应强度为B.在电磁中,带电粒子恰好没有偏转,说明其做匀速直线运动:Bqv0=qE
只有电场时,做类平抛运动:t=
d
v0

粒子在电场中加速度a,由牛顿第二定律有:qE=ma,
在电场中偏移量:y1=
1
2
?at2

得:y1=
1
2
?
qE
m
t2

只有磁场时,做匀速圆周运动:Bqv0=m
v20
r

由以上各式解得:r=
d2
2y1
=10cm>8cm,带电粒子从场区右则射出磁场
由几何关系得:y2=r-

r2-d2
=4cm
答:(1)带电粒子带负电.
(2)带电粒子离开磁场时偏离原方向的距离y2为4cm.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,匀强电场方向竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向里.已知该正交电磁场区域的宽度d=8cm,带电粒子以速度v0水平向右射入该正交电磁场区域时,恰好不改变运动方向.若粒…”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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