题目内容
【题目】如图所示,在空间有xOy坐标系,第三象限有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,第四象限有竖直向上的匀强电场。一个质量为m,电荷量为q的正离子,从A处沿x轴成角垂直射入匀强磁场中,结果离子正好从距O点为L的C处沿垂直电场方向进入匀强电场,最后离子打在x轴上距O点2L的D处,不计离子重力,求:
(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
(2)离子从A处运动到D处所需时间;
(3)场强E的大小。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)正离子的运动轨迹如图所示:由几何知识可得:
解得半径为:
(2)根据洛伦兹力提供向心力:
解得离子在磁场中运动的速度大小为:
离子在磁场中运动的周期为:
根据轨迹得到:离子在磁场中做圆周运动的时间为:
离子从运动到做类平抛运动,水平方向
做匀速直线运动所需要的时间:
故离子从的总时间为:
(3)在电场中:
电场的场强大小为:
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