(22分)如图所示,在一二象限内范围内有竖直向下的运强电场E,电场的上边界方程为。在三四象限内存在垂直于纸面向里、边界方程为的匀强磁场。现在第二象限中电场的上边界有许
◎ 题目
(22分)如图所示,在一二象限内范围内有竖直向下的运强电场E,电场的上边界方程为。在三四象限内存在垂直于纸面向里、边界方程为的匀强磁场。现在第二象限中电场的上边界有许多质量为m,电量为q的正离子,在处有一荧光屏,当正离子达到荧光屏时会发光,不计重力和离子间相互作用力。 (1)求在处释放的离子进入磁场时速度。 (2)若仅让横坐标的离子释放,它最后能经过点,求从释放到经过点所需时间t. (3)若同时将离子由静止释放,释放后一段时间发现荧光屏上只有一点持续发出荧光。求该点坐标和磁感应强度。 |
◎ 答案
(1)(2),; (3) |
◎ 解析
试题分析: (1)于x处释放离子,由动能定理得 (2分) 得离子进入磁场时的速度 (2分) (2)由(1)得在处释放的离子到达x轴时速度为 (1分) 从释放到到达x轴时间为 (1分) 第一种情况:离子直接从经磁场达处。 在磁场中经历半圆时间 (1分) 总时间 (1分) 第二种情况:离子直接从经磁场达处进入电场返回磁场再到处 易得在磁场中时间仍然为 (2分) 在电场中时间为 (1分) 总时间为 (1分) (3)在磁场B中 (2分) 所以运动半径 (2分) 可以看出,B一定时,必有, 当时,(离子经磁场偏转从逼近原点出磁场)因此,所有离子都从原点(0,0)点出磁场,击中荧光屏上 (2分) 则有 (2分) 因为 所以 (2分)
上一篇:(17分)一绝缘“U”型杆由两段相互平行的足够长的竖直直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环QAN组成.固定在竖直平面内,其中杆PQ是光滑的,杆MN是粗糙的,整个装置处在水平向右的
下一篇:(18分)如图(a)所示,平行金属板和间的距离为,现在、板上加上如图(b)所示的方波形电压,=0时板比板的电势高,电压的正向值为,反向值也为,现有由质量为的带正电且电荷量为的
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