题目内容
【题目】如图所示,在x>0、y>0的空间存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。一粒子源不断地发射相同的带电粒子,粒子的初速度恒定,并从y轴上的a处沿x轴正方向射入匀强电场中,粒子经电场作用后恰好从x轴上的b处射出,已知oa=2ob=L。若撤去电场,在此区域加一方向垂直于xoy平面的匀强磁场,磁感强度大小为B,其它条件不变,粒子仍恰好从b处射出,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用。
(1)求带电粒子的比荷()。
(2)带电粒子在电场中的运动时间t1与带电粒子在磁场中的运动时间t2之比是多大?()
【答案】(1) (2)
【解析】(1)设带电粒子的质量为m,电荷量为q,初速度为v,带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,则有:qE=ma
得加速度a=qE∕m
水平方向:
竖直方向:
改为磁场后粒子做圆周运动,根据几何关系:
得r=2L
又
联立得:
(2)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动的时间:
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的时间
得:
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