题目内容
如图所示,坐标平面的第Ⅳ象限内存在大小为E、方向坚直向上的匀强电场,第I象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。足够长的挡板MN垂直y轴放置且距原点O的距离为d。一质量为m(不计重力)、带电量为-q的粒子若自距原点O为L的A点以大小为,方向沿x轴正方向的速度进入磁场,则粒子恰好到达O点而不进入电场。现该粒子仍从A点进入磁场,但初速度大小为,为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上,求粒子在A点进入磁场时:
(1)其速度方向与y轴正方向之间的夹角。
(2)粒子到达挡板上时的速度大小。
(1)其速度方向与y轴正方向之间的夹角。
(2)粒子到达挡板上时的速度大小。
(1)(2)
(1)设速度为时进入磁场后做圆周运动的半径为
有
设速度为时进入磁场做圆周运动的半径
得
设其速度方向与轴正方向之间的夹角为
由图中的几何关系有:
得
(2)为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上,则要求粒子进入电场时速度方向与轴正方向平行,如图所示。粒子进入电场后由动能定理有
得
有
设速度为时进入磁场做圆周运动的半径
得
设其速度方向与轴正方向之间的夹角为
由图中的几何关系有:
得
(2)为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上,则要求粒子进入电场时速度方向与轴正方向平行,如图所示。粒子进入电场后由动能定理有
得
练习册系列答案
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