如图16-103(所示,在x轴上方有匀强电场,场强为E,在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图所示,在x轴上有一点M,离O点距离为L,现有一带电量为+q的粒子,从静止开始
◎ 题目
如图16-103(所示,在x轴上方有匀强电场,场强为E,在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图所示,在x轴上有一点M,离O点距离为L,现有一带电量为+q的粒子,从静止开始释放后能经过M点,求: (1)如果此粒子放在y轴上,其坐标应满足什么关系? (2)如果此粒子不放在y轴上,其x、y坐标应满足什么关系?(重力忽略不计) ![]() |
◎ 答案
(1) ![]() (2) y=B2q(L-x)2/8n2mE,(n=1,2,3……) |
◎ 解析
(1)由于此带电粒子是从静止开始释放的,要能经过M点,其起始位置只能在匀强电场区域,其物理过程是:静止电荷位于匀强电场区域的y轴上,受电场力作用而加速,以速度v进入磁场,在磁场中受洛仑兹力作用做匀速圆周运动,向x轴偏转,回转半周后过x轴重新进入电场.在电场中做类似于竖直上抛运动后仍以原速度从距O点2R处再次过x轴,在磁场回转半周后又从距O点4R处飞越x轴……如图16-104所示(图中电场和磁场均未画出),故有:L=2R,L=2×2R,…,L=2nR ![]() ![]() 设粒子静止于y轴正方向,和原点距离为y,由能量定恒,有 ![]() 设粒子在磁场内做匀速圆周运动的半径为R,由Bqv=mv2/R ![]() ![]() (2)当粒子静止位置不在y轴上时,设起点坐标为(x,y),依题意可知: 当x>L时,粒子不可能经过M点. 当x=L时,粒子在+y轴上任何点均能过M点. 当x<L时,有mv2/2=Eqy ①′ R=mv/Bq ②′ R=(L-x)/2n,(n=1,2,3……) ③′解①′②′③′得y=B2q(L-x)2/8n2mE,(n=1,2,3……) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图16-103(所示,在x轴上方有匀强电场,场强为E,在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图所示,在x轴上有一点M,离O点距离为L,现有一带电量为+q的粒子,从静止开始…”主要考查了你对 【磁场,地磁场】 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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上一篇:如图16-101所示,电源电动势E=2V,r=0.5Ω,竖直导轨宽L=0.2m,导轨电阻不计.另有一金属棒质量m=0.1kg、电阻R=0.5Ω,它与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,靠在导轨的外面.为使
下一篇:(1996年全国,26)设在地面上方的真空室内,存在匀强电场和匀强磁场,已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的,电场强度的大小为E=4.0V/m,磁感应强度的大小B=0.15T,今有
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