题目内容
【题目】如图所示的平行板器件中,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度,方向垂直纸面向里,电场强度,PQ为板间中线,紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有一边界AO,与y轴的夹角∠Aoy=45°,边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度,边界线的下方有竖直向上的匀强电场,电场强度,一束带电荷量、质量的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.4m)的Q点垂直y轴射入磁场区,多次穿越边界线OA,求:
(1)离子运动的速度;
(2)离子从进入磁场到第二次穿越边界线OA所需的时间。
【答案】(1)(2)
【解析】
试题分析:(1)粒子做直线运动:,解得
(2)离子进入磁感应强度为的磁场中作匀速圆周运动,,解得
离子轨迹如图,交OA边界C点,圆弧对应圆心角90°
运动时间
离子过C点速度方向竖直向下,平行于电场线进入电场做匀减速直线运动
返回边界上的C点时间,由匀变速直线运动规律可知
所以离子从进入磁场到第二次穿越边界OA所用时间
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