题目内容
【题目】如图所示,y轴的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,右侧有与x轴正向成45°角斜向上的匀强电场,质量为m、电荷量为q的带负电的粒子,从O点以速度v射入磁场,速度v与x轴负向夹角为45°,在磁场中运动时间t后第一次经过y轴,又在电场中运动了时间t后第2次经过y轴,不计粒子的重力。求:
(1)磁感应强度与电场强度之比;
(2)粒子从O点进入磁场至第3次到达y轴上N点(图中未画出)所经历的时间及NO间的距离。
【答案】(1);(2)5t,
。
【解析】
粒子的运动轨迹如图所示:
(1)粒子第一次在磁场中偏转rad,则在磁场中运动时间:
…①
经y轴眼电场方向进入电场,之后返回,再次经y轴进入磁场,由磁场中周期:…②
电场中往返时间:…③
在电场中运动加速度:…④
由①②③④可解得:=
(2)粒子在磁场中偏转的角度为rad,则经历时间为3t,故至此粒子运动时间t总=t+t+3t=5t
设在磁场中圆周运动半径为r,由洛伦兹力提供向心力可得:…⑤
由几何关系可得:…⑥
由①②⑥可解得:
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