如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向

如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外.一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点P 1 时速率为v 0 ,方向沿x轴正方向;然后,经过x轴上x=2h处的 P 2 点进入磁场,并经过y轴上y=-2h处的P 3 点.不计重力.求
(l)电场强度的大小.
(2)粒子到达P 2 时速度的大小和方向.
(3)磁感应强度的大小.
hendy001 1年前 已收到1个回答 举报

jiangyoupeng 幼苗

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(1)粒子在电场中做类平抛运动,设粒子从P 1 到P 2 的时间为t,电场强度的大小为E,粒子在电场中的加速度为a,
由牛顿第二定律及运动学公式有:
v 0 t=2h①
qE=ma②

1
2 a t 2 =h ③
联立①②③式可得: E=
m
v 20
2qh
(2)粒子到达P 2 时速度方向决定粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹,由x方向的速度分量和沿y方向的速度分量可得方向角(与x轴的夹角)为θ,
v 1 2 =2ah
tanθ=
v 1
v 0 =1
θ=45°
所以粒子是垂直P 2 P 3 的连线进入磁场的,P 2 P 3 是粒子圆周运动轨迹的直径,速度的大小为 v=

v 21 +
v 20 =
2 v 0
(3)设磁场的磁感应强度为B,在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动的半径根据几何关系可知是r=
2 h ,


由牛顿第二定律 qvB=m
v 2
r
所以 B=
m v 0
qh
如图是粒子在电场、磁场中运动的轨迹图
答:(l)电场强度的大小为
m
v 20
2qh .
(2)粒子到达P 2 时速度的大小为
2 v 0 ,与x轴成45°夹角;
(3)磁感应强度的大小为
m v 0
qh .

1年前

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