如图所示的直角坐标系中,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,在x=-2L与y轴之间第Ⅱ、III象限内存在大小相等,方向相反的匀强电场,场强方向如图所示。在A(-2L,L)到
◎ 题目
如图所示的直角坐标系中,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,在x=-2L与y轴之间第Ⅱ、III象限内存在大小相等,方向相反的匀强电场,场强方向如图所示。在A(-2L,L)到C(-2L,0)的连线上连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从t=0时刻起,这些带电粒子依次以相同的速度v0沿x轴正方向射出。从A点射出的粒子刚好沿如图所示的运动轨迹(轨迹与x轴的交点为OC的中点)从y轴上A′(0,-L)沿x轴正方向进入磁场。不计粒子的重力及它们间的相互作用,不考虑粒子间的碰撞。 (1)求电场强度E的大小; (2)若匀强磁场的磁感应强度,求从A′点进入磁场的粒子返回到直线x=-2L时的位置坐标; (3)在AC间还有哪些位置的粒子,经过电场后也能沿x轴正方向 进入磁场。 |
◎ 答案
(1)E=(2)(-2L,)(3)AC间y坐标为y=L(n=1,2,3,……)的粒子 |
◎ 解析
试题分析:设粒子从A点射出到OC中点的时间为t,则有 x轴方向 2分 y轴方向 2分 又 1分 解得:E= 1分 (2)粒子在磁场中运动时qBv0= 2分 解得:R= 2分 可见粒子离开磁场时的位置坐标为(0,)2分 经分析可知,粒子在电场中有4段类平抛轨迹,则其返回到直线x=-2L时的位置坐标为(-2L,) 2分 (3)设到C点距离为Δy处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向进入磁场,粒子第一次到达x轴用时Δt,水平位移为Δx,则Δx=vΔt 1分 ; 1分 若满足2L=n·2Δx,则通过电场后能沿x轴正方向进入磁场 2分 解得:Δy=a(Δt2)=L 2分 即AC间y坐标为y=L(n=1,2,3,……)的粒子通过电场后能沿x轴正方向进入磁场。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示的直角坐标系中,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,在x=-2L与y轴之间第Ⅱ、III象限内存在大小相等,方向相反的匀强电场,场强方向如图所示。在A(-2L,L)到…”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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下一篇:(19分)如图所示装置中,区域Ⅰ和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场,电场强度分别为E和E/2;Ⅱ区域内有垂直向外的水平匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、带电量为q的带
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