题目内容
【题目】在平面坐标系内,在第Ⅰ、Ⅱ象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场,在第Ⅲ象限内两个竖直平行金属板M、N之间的电压为U,在第Ⅳ象限内有沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子重力)从靠近M板的S点由静止开始做加速运动,从y轴上y=-l处的A点垂直于y轴射入电场,从的C点离开电场,经磁场后再次到达y轴时刚好从坐标原点O处经过。求:
(1)粒子运动到A点的速度大小;
(2)电场强度E和磁感应强度B的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
(1)设粒子运动到A点的速度大小为v0,由动能定理得
可得粒子运动到A点的速度大小
(2)粒子在电场中做类平抛运动,设经历时间为t1,则垂直电场方向
沿电场方向
整理得
设粒子离开电场时速度大小为v,与x轴方向夹角为,则
由几何关系可知
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R,则由几何关系得
带电粒子在磁场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,由向心力公式得
整理得
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