如图10所示,abcd是一个正方形的盒子,在cd边的中点有一小孔e,盒子中存在着沿ad方向的匀强电场,场强大小为E。一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子

◎ 题目

如图10所示,abcd是一个正方形的盒子,

在cd边的中点有一小孔e,盒子中存在着沿ad方向
的匀强电场,场强大小为E。一粒子源不断地从a处
的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子
的初速度为v0,经电场作用后恰好从e处的小孔射出。
现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁
场,磁感应强度大小为B(图中未画出),粒子仍恰
好从e孔射出。(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略)
小题1:所加磁场的方向如何?
小题2:电场强度E与磁感应强度B的比值为多大?

◎ 答案


小题1:向外
小题2:

◎ 解析



小题1:根据粒子在电场中的偏转方向,可知粒子带正电,再根据左手定则判断,磁场方向垂直于纸面向外。                     
小题2:设带电粒子的电量为q,质量为m,盒子的边长为l,粒子在电场中沿ad方向的位移为l,沿ab方向的位移为,得

解得匀强电场的场强为         (5分)
带电粒子在磁场中作匀速圆周运动,轨道半径为R,根据牛顿第二定律得
     解得 
根据如图的几何关系
解得轨道半径为
解得磁场的磁感应强度     (9分)
因此解得                                         

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图10所示,abcd是一个正方形的盒子,在cd边的中点有一小孔e,盒子中存在着沿ad方向的匀强电场,场强大小为E。一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子…”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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