在如图所示的直角坐标系中,一、四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,二、三象限存在沿y轴负方向的匀强电场。现有一质量为m、电量为q的带点粒子从x轴负半轴
◎ 题目
在如图所示的直角坐标系中,一、四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,二、三象限存在沿y轴负方向的匀强电场。现有一质量为m、电量为q的带点粒子从x轴负半轴上坐标为(-x , 0 )的位置出发开始运动,速度大小为v0,方向沿x轴正方向,粒子只受电场和磁场力的作用。若要粒子能够回到出发点,电场强度应为多大?粒子需多长时间回到出发点? |
◎ 答案
粒子射入磁场之前,在x方向做匀速直线运动,在y方向做匀变速直线运动。设电场强度大小为E,则根据x方向的匀速运动可求出此段运动的时间 t1= (2分) 根据y方向的匀变速直线运动规律,y方向的位移和末速度大小为 y1== (2分) vy== (2分) 在磁场中粒子做匀速圆周运动,轨迹如图所示 由粒子在磁场中运动的规律,半径 R= (2分) 粒子在y方向的位移大小 y2=2Rcosθ == (2分) 粒子离开磁场再次进入电场,在x方向做匀速直线运动,在y方向做匀变速直线运动。若能回到出发点,设此运动时间为t3。由x方向上做匀速直线运动 t3= 此阶段y方向做匀变速直线运动的位移 y3== (2分) 综合3段运动,粒子回到出发点,有 y1-y2+y3="0 " (2分) 代入以上结果可得 E= (1分) |
◎ 解析
略 |
◎ 知识点
专家分析,试题“在如图所示的直角坐标系中,一、四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,二、三象限存在沿y轴负方向的匀强电场。现有一质量为m、电量为q的带点粒子从x轴负半轴…”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。- 最新内容
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