题目内容
【题目】如图所示,xoy平面内,ABC三点恰好组成一个直角三角形,∠B=900,∠C=600,BC长为l,D为AC的中点,O为AD的中点,第二象限内有沿-y方向的匀强电场;三角形BCD区域内有匀强磁场Ⅰ,AB下方有匀强磁场Ⅱ,方向均垂直纸面向里,一质量为m,电荷量为q(q>0)的带电粒子从B点以速度v0沿+y方向进入磁场Ⅰ,离开磁场Ⅰ后,又刚好从坐标原点O沿与-x成300的方向进入电场,又从A点离开电场进入磁场Ⅱ;经磁场Ⅱ偏转后回到B点,回到B点的速度方向仍沿+y方向,之后带电粒子重复上述运动过程,不计粒子重力,求:
(1)磁场Ⅰ的磁感应强度B以及匀强电场的场强E的大小
(2)带电粒子运动的周期
【答案】(1);(2)
【解析】
试题分析:
粒子运动的轨迹草图如图所示;因粒子射入电场的方向与-x成300角,可知粒子从磁场Ⅰ中射出时的岀射点E与O的连线与AB平行,有几何关系可知OD=DE=BE=,粒子在磁场Ⅰ中做匀速圆周运动,圆心为O1由几何关系可知,△O1EB为等边三角形,故粒子匀的半径R=,
根据
可解得
粒子在电场中沿x方向做匀速运动:
竖直方向先做减速后反向加速,则由对称知识可知:
联立解得:
(2)在磁场Ⅰ中运动的时间
在磁场Ⅱ中运动的半径为l,运动的时间:
在电场中运动的时间:
从E到O运动的时间:
故粒子运动的周期为:
练习册系列答案
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