题目内容
【题目】如图所示,在坐标系的第一象限存在一垂直纸面向外的矩形有界匀强磁场,磁场的长为a,宽为,磁感应强度的大小为B。在第三象限存在与y轴成30°角的匀强电场。现有一带电荷量为q、质量为m的带正电的粒子由静止从电场的P点经电场加速后从O点进入磁场(不计粒子的重力)。求:
(1)若粒子经磁场偏转后打到x轴上的(0,a)上,则粒子在磁场中运动的时间为多长;
(2)欲使粒子恰好不能从上边界射出磁场,UPO的值;
【答案】(1);(2)
【解析】
(1)根据牛顿第二定律,得:
粒子圆周运动的周期:
粒子在磁场运动的时间:
解得:
(2)设粒子进入磁场的速度为V时,恰好不能从上边界射出磁场。
由动能定理,得:
由牛顿第二定律,得:
由几何关系,得:
解得:
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