如图,空间XOY的第一象限存在垂直XOY平面向里的匀强磁场,第四象限存在平行该平面的匀强电场(图中未画出);OMN是一绝缘弹性材料制成的等边三角形框架,边长L为4m,OM边上的P

◎ 题目

如图,空间XOY的第一象限存在垂直XOY平面向里的匀强磁场,第四象限存在平行该平面的匀强电场(图中未画出);OMN是一绝缘弹性材料制成的等边三角形框架,边长L为4m,OM边上的P处开有一个小孔,OP距离为1m。现有一质量m为1×10-18kg,电量q为1×10-15C的带电微粒(重力不计)从Y轴上的C点以速度V0=1×102m/s平行X轴射入,刚好可以垂直X轴从P点进入框架,CO距离为2m。粒子进入框架后与框架发生若干次垂直的弹性碰撞,碰撞过程中粒子的电量和速度大小均保持不变,速度方向与碰前相反,最后粒子又从P点垂直X轴射出,求:
(1)所加电场强度的大小;
(2)所加磁场磁感应强度大小;

◎ 答案

(1)(2)

◎ 解析

(1)设所加电场沿X、Y轴的分量分别EXEY,粒子沿X、Y轴的加速度分量分别aXaY,则有:
  ① 代入得:  解得ax=5×103m/s2    ②
粒子到达P点时速度为VY=2V0=2×102m/s  ③ ay=1×104m/s2          
粒子的加速度为 a=
    ⑤                                   
(2)设粒子在框架内的圆周运动半径为R
由分析可知(1+2n)R="OP" ⑦ 解得:   ⑧ (n=0、1、2、3…)
 )  ⑨
则      (n=0、1、2、3…)                   ⑩

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,空间XOY的第一象限存在垂直XOY平面向里的匀强磁场,第四象限存在平行该平面的匀强电场(图中未画出);OMN是一绝缘弹性材料制成的等边三角形框架,边长L为4m,OM边上的P…”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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