题目内容
【题目】如图所示,在xoy坐标系中第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场,第二象限内的部分区域存在匀强电场。一电荷量为+q、质量为m的带电粒子,从P(a,0)点沿与x轴成45°角的方向以初速度v0射入磁场中,通过y轴上的N(0,a)点进入第二象限后,依次通过一个非电场区域和一个匀强电场区域,到达x轴上某点时速度恰好为零。已知从粒子第一次通过N点到第二次通过N点所用时间为t0。求:(粒子重力不计)
(1)磁场的磁感应强度;
(2)带电粒子自P点开始到第一次通过N点所用的时间;
(3)匀强电场的电场强度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】⑴带电粒子运动轨迹及电场方向如图所示
由几何关系可知
根据:
得:
⑵由周期公式
得时间
⑶设粒子在非电场区域飞行时间为,位移为x1,在电场中飞行时间为,位移为x2,
则有
又
解得:
从进入电场到减速为零,根据动能定理:
得:
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