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uuor 幼苗
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(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律 有qvB=
mv2
r
代入数据得:r=2m
轨迹如图1交y轴于C点,过P点作v的垂线交y轴于O1点,
由几何关系得O1为粒子运动轨迹的圆心,且圆心角为60°.
在磁场中运动时间t=
T
6=
1
6×
2πm
qB
代入数据得:t=5.23×10-5s
(2)带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动
设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ,如图1,
则:tanθ=
vy
v=
Eqd
mv2=
4×3.2×10−19×2
6.4×10−27×16×108=
1
4
设Q点的横坐标为x
则:tanθ=
1
x−1=
1
4
故x=5m.
(3)电场左边界的横坐标为x′.
当0<x′<3m时,如图2,设粒子离开电场时的速度偏向角为θ′,
则:tanθ′=
E′qd
mv2
又:tanθ′=
1
4−x′
由上两式得:E′=
16
4−x′
当3m≤x'≤5m时,如图3,有y=
1
2at2=
E′q(5−x′)2
2mv2将y=1m及各数据代入上式得:E′=
64
(5−x′)2
答:(1)带电粒子在磁场中运动时间为t=5.23×10-5s.
(2)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标x=5m.
(3)电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系为E′=
64
(5−x′)2.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力;带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评: 本题是磁场和电场组合场问题,考查分析和解决综合题的能力,关键是运用几何知识画出粒子的运动轨迹.
1年前
你能帮帮他们吗