如下图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的勾强磁场,第三象限有沿Y轴负方向的匀强电场,第四象限内无电场和磁场.质量为m、带电量为q的粒子从M点以速度v0沿X轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经N、和X轴上的P点最后又回到M点.设OM=OP=l,ON=2l,求:
(1)电场强度E的大小.
(2)匀强磁场的磁感强度B的大小和方向.
(3)粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用的时间.
(1)根据粒子在电场中运动的情况可知,粒子带负电,粒子在电场中运动所用的时间设为t1,X方向:2l=v0t1 Y方向:l=·t12 解得:电场强度E= (2)设到达N点的速度为v,运动方向与一X轴方向的夹角为θ,如图所示 由动能定理得qEl=mv2-mv02 将E= 代入得v=v0 ∵cosθ= ∴θ= 粒子在磁场中做匀速圆周运动,经过P点时速度方向也与一X方向成,从P到M作直线运动 OP=OM=l NP=NO+OP=3l 粒子在磁场中的轨道半径为 R=NP·=l 又因R= 联立解得 B= 方向垂直纸面向里 (3)粒子在电场中运动的时间为t1,t1= 设粒子在磁场中运动所用的时间为t2,有t2=T=·= 从p离开磁场作匀速直线运动到M所用的时间为t3,t3== 粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用的时间为: t=t1+t2+t3=(3+) |
科目:高中物理 来源: 题型:
q | m |
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2 |
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如下图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的勾强磁场,第三象限有沿Y轴负方向的匀强电场,第四象限内无电场和磁场.质量为m、带电量为q的粒子从M点以速度v0沿X轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经N、和X轴上的P点最后又回到M点.设OM=OP=l,ON=2l,求:
(1)电场强度E的大小.
(2)匀强磁场的磁感强度B的大小和方向.
(3)粒子从M点进入电场,经N、P点最后又回到M点所用的时间.
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