题目内容

(2006?盐城模拟)如图所示,在直角坐系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场,在第Ⅳ象限中存在垂直纸面的匀强磁场,一质量为m、带电量为q的粒子(不计重力)在y轴上的A(0,3)以平行x轴的初速度v0=120m/s射人电场区,然后从电场区进入磁场区,又从磁场区进入电场区,并通过x轴上P点(4.5,0)和Q点(8,0)各一次.已知该粒子的荷质比为
qm
=108C/kg,求磁感应强度的大小与方向?
分析:通过粒子做类平抛运动与匀速圆周运动,根据运动学公式、左手定则与牛顿第二定律,结合几何关系,从而即可求解.
解答:解:(1)若线先运动到P再运动到Q,则
运动时间,t=
L
v0

偏移量,y=
1
2
at2
速度公式,vy=at=160m/s
解得,v=200m/s,
tanθ=
4
3

由几何关系得  r=
1
2
PQ
sinθ
=
35
16
m
由qvB=m
v2
r

得  B=
32
35
×10-6T=9.1×10-7T  
方向垂直纸面向里
(2)先运动到Q再运动到P,
则t=
L
v0

y=
1
2
at2
vy=at=90m/s
tanθ=
3
4

 r=
35
12
m,
B=
18
35
×10-6T=5.1×10-7T  
方向垂直纸面向里
答:磁感应强度的大小5.1×10-7T,或为9.1×10-7T;与方向垂直纸面向里.
点评:考查粒子做类平抛运动与匀速圆周运动,掌握运动学公式与牛顿第二定律的应用,理解左手定则与几何关系在题中的运用.
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