题目内容
(18分)如图所示,在矩形ABCD内对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场,对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出),矩形AD边长L,AB边长为L。一个质量为m、电荷+q的带电粒子(不计重力)以初速度v0从A点沿AB方向进入电场,在对角线BD的中点P处进入磁场,并从DC边上的Q点垂直于DC离开磁场,试求:
(1)电场强度的大小
(2)带电粒子经过P点时速度的大小和方向
(3)磁场的磁感应强度的大小和方向
(1)电场强度的大小
(2)带电粒子经过P点时速度的大小和方向
(3)磁场的磁感应强度的大小和方向
(1)(2)(3)
(16分)(1)(5分)带电粒子受电场力作用做类平抛运动,则(1分)
(1分)
Eq=ma(1分) (2分)
(2)(5分)在竖直方向上做匀变速运动,Y方向分速度为vy,则有2 a= vy2
得vy==(2分)到P点时速度为v= (3分)
(3)(6分)粒子在磁场中运动轨迹的圆心就在D点,则R=BD=L(2分)
qvB=(2分)(1分)
方向垂直纸面向外( 1分)
( 外)
第一个过程为类平抛运动,利用几何关系列方程求解。第二过程为在有界磁场中的匀速圆周运动。
(1分)
Eq=ma(1分) (2分)
(2)(5分)在竖直方向上做匀变速运动,Y方向分速度为vy,则有2 a= vy2
得vy==(2分)到P点时速度为v= (3分)
(3)(6分)粒子在磁场中运动轨迹的圆心就在D点,则R=BD=L(2分)
qvB=(2分)(1分)
方向垂直纸面向外( 1分)
( 外)
第一个过程为类平抛运动,利用几何关系列方程求解。第二过程为在有界磁场中的匀速圆周运动。
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