如图所示的坐标平面内,在Y<0的区域内存在着垂直纸面向外的匀强磁场,在Y>0的区域内存在着与X轴正方向成45°角的匀强电

如图所示的坐标平面内,在Y<0的区域内存在着垂直纸面向外的匀强磁场,在Y>0的区域内存在着与X轴正方向成45°角的匀强电场,电场强度E=2N/C.一比荷[q/m]=1.0×l08C/kg的带负电的粒子从坐标原点O沿与X负方向成45°角射入第三象限,速度大小v0=2.0×104 m/s,先后在磁场和电场中运动一段时间后粒子能再次通过O点,试求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B
(2)粒子从O点发射到再次回到O点所用的时间.
k46rk 1年前 已收到1个回答 举报

dyk864 幼苗

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解题思路:(1)根据类平抛运动的规律,求出op的距离,再根据几何关系求出半径,最后根据由qvB=m
v2
R
即可求解B;
(2)根据图示求出粒子在磁场中运动的时间,粒子从O点发射到再次回到O点所用的时间t=t1+t2

(1)如图,带电粒子自P点进入电场,到o点的偏转角为45°,
tan45°=

1
2at12
v0t1
a=[Eq/m]
解得:t1=
2mv0
Eq=2×2×104×
1
1.0×108×[1/2]=2.0×10-4s
OP=
2v0t1=4
2m
由几何关系可知粒子在磁场中运动半径为r=4m,
由qvB=m
v2
R
代入数据解得B=5×10-5T
(2)带电粒子在磁场中运动[3/4]个圆周,t 2=
3
4T=[3πm/2Bq]=3π×10-4s
粒子从O点发射到再次回到O点所用的时间:t=t1+t2=(2+3π)×10-4s
答:(1)磁感应强度的大小5×10-5T;
(2)粒子从O点发射到再次回到O点所用的时间为(2+3π)×10-4s

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.

考点点评: 考查粒子在磁场中做匀速圆周运动,在电场中做类平抛运动,掌握两种运动的处理方法及其规律,注意几何关系的正确建立.

1年前

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