题目内容
如图,在xoy直角坐标系中,在第三象限有一平行x轴放置的平行板电容器,板间电压U=1×102V。现有一质量m=1.0×10-12kg,带电量q=2.0×10-10C的带正电的粒子(不计重力),从下极板处由静止开始经电场加速后通过上板上的小孔,垂直x轴从A点进入第二象限的匀强磁场中。磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B=1T。粒子在磁场中转过四分之一圆周后又从B点垂直y轴进入第一象限,第一象限中有平行于y轴负方向的匀强电场E,粒子随后经过x轴上的C点,已知OC=1m。求:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241328149425034.jpg)
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r。
(2)第一象限中匀强电场场强E的大小。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241328149425034.jpg)
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r。
(2)第一象限中匀强电场场强E的大小。
(1)
(2) ![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824132814989713.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824132814957441.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824132814989713.png)
:
(1)设粒子飞出极板的速度为v,由动能定理:
(4分)
解得:
(1分)
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力:
(3分)
由以上可解得粒子做圆周运动的半径为:
(2分)
(2)粒子从B点运动到C点的过程,
沿x轴方向有:
(2分)
沿y轴负方向有:
(2分)
其中BO=r(1分)又由牛顿第二定律:
(1分)
由以上各式可解得:
(2分)
(1)设粒子飞出极板的速度为v,由动能定理:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824132815113783.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241328151605479.jpg)
解得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241328151761040.png)
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824132815379761.png)
由以上可解得粒子做圆周运动的半径为:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824132814957441.png)
(2)粒子从B点运动到C点的过程,
沿x轴方向有:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824132815519465.png)
沿y轴负方向有:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824132815566618.png)
其中BO=r(1分)又由牛顿第二定律:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824132815597587.png)
由以上各式可解得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824132814989713.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
练习册系列答案
相关题目