题目内容
如图,在xOy平面第一象限有一匀强电场,电场方向平行y轴向下.在第四象限内存在一有界匀强磁场,左边界为y轴,右边界为的直线.磁场方向垂直纸面向外.一质量为m、带电量为q的正粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场,在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向45°角进入匀强磁场.已知OQ=l,不计粒子重力.求:
(1)P与O点的距离;
(2)要使粒子能再进入电场,磁感应强度B的范围;
(3)要使粒子能第二次进入磁场,磁感应强度B的范围.
【答案】
(1)设粒子进入电场时y方向的速度为vy
设粒子在电场中运动时间为t
由以上各式,得
6分
(注:此问解法较多,可视具体情况给分)
(2)粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示,设此时的轨迹半径为r1
3分
粒子在磁场中的速度
1分
根据牛顿第二定律
1分
要使粒子能再进入电场,磁感应强度B的范围
2分
(3)要使粒子刚好能第二次进入磁场的轨迹如图.
粒子从P到Q的时间为t,则粒子从C到D的时间为2t,所以
设此时粒子在磁场中的轨道半径为r2,由几何关系
5分
根据牛顿第二定律
要使粒子能第二次进磁场,磁感应强度B的范围
即 2分
【解析】略
练习册系列答案
相关题目