题目内容

【题目】在xoy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电量为q、质量为m的离子经过电压为U的电场加速后,从x上的A点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域,在电场偏转并击中x轴上的C点.已知OA=OC=d.求:

(1)电场强度E
(2)磁感强度B的大小.

【答案】
(1)解:设带电粒子经电压为U的电场加速后获得速度为v,由

带电粒子进入磁场后,洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律:

依题意可知:r=d

带电粒子在电场中偏转,做类平抛运动,设经时间t从P点到达C点,由运动学公式得

d=vt ⑤

又qE=ma ⑥

联立①②③可解得: …⑧

答:电场强度E为


(2)解:设带电粒子经电压为U的电场加速后获得速度为v,由

带电粒子进入磁场后,洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律:

依题意可知:r=d

带电粒子在电场中偏转,做类平抛运动,设经时间t从P点到达C点,由运动学公式得

d=vt ⑤

又qE=ma ⑥

联立①④⑤⑥可解得:

答:磁感强度B的大小为


【解析】(1)粒子在电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,由平抛运动的知识可求得电场强度为E.(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,由几何关系可得出半径,由洛仑兹力充当向心力可得出磁感应强度B;
【考点精析】解答此题的关键在于理解洛伦兹力的相关知识,掌握洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功,以及对感应电流的方向的理解,了解通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关.(左手定则).

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网