如图,在平面第一象限整个区域分布匀强电场,电场方向平行轴向下,在第四象限内存在有界匀强磁场,左边界为轴,右边界为的直线,磁场方向垂直纸面向外。质量为、带电量为的粒
◎ 题目
如图,在平面第一象限整个区域分布匀强电场,电场方向平行轴向下,在第四象限内存在有界匀强磁场,左边界为轴,右边界为的直线,磁场方向垂直纸面向外。质量为、带电量为的粒子从轴上点以初速度垂直轴射入匀强电场,在电场力作用下从轴上点以与轴正方向成45°角进入匀强磁场。已知,不计粒子重力。求: (1)点坐标; (2)要使粒子能再进入电场,磁感应强度的取值范围; (3)要使粒子能第二次进入磁场,磁感应强度的取值范围。 |
◎ 答案
(1)(0,)(2)(3) |
◎ 解析
试题分析:(1)设粒子进入电场时y方向的速度为vy ,则 设粒子在电场中运动时间为t,则 由以上各式,解得 点坐标为(0,) (2)粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示,设此时的轨迹半径为r1,则 解得: 令粒子在磁场中的速度为 ,则 根据牛顿第二定律 解得: 要使粒子能再进入电场,磁感应强度B的范围 (3)要使粒子刚好从处第二次进入磁场的轨迹如图, 粒子从P到Q的时间为t,则粒子从C到D的时间为2t,所以 设此时粒子在磁场中的轨道半径为r2, 由几何关系 解得 根据牛顿第二定律 解得 要使粒子能第二次进磁场,粒子必须先进入电场,故磁感应强度B要满足
上一篇:如图15,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为m,
下一篇:如图,两个共轴的圆筒形金属电极,在内筒上均匀分布着平行于轴线的标号1-8的八个狭缝,内筒内半径为R,在内筒之内有平行于轴线向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在两极间加恒
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