题目内容
如图所示,在匀强电场中建立直角坐标系xoy,y轴竖直向上,一质量为m、电荷量为+q的微粒从x轴上的M点射出,方向与x轴夹角为θ,微粒恰能以速度v做匀速直线
运动,重力加速度为g。
(1)求匀强电场场强E的大小及方向;
(2)若再叠加一圆形边界的匀强磁场,使微粒能到达x轴上的N点,M、N两点关于原点o对称,=L,微粒运动轨迹也关于y轴对称。 己知所叠加磁场的磁感应强度大小为B,方向 垂直xoy平面向外。求磁场区域的最小面积S 及微粒从M运动到N的时间t。
(1)竖直向上(2)
解析试题分析:
(1)当微粒在电场中做匀速直线运动时,它所爱的电场力与重力平衡。所以有:qE-mg=0 ①(2分)
由①式可解得: ②(1分)
E的方向竖直向上 (1分)
(2) 微粒在磁场中运动,由洛仑兹力和向心力公式得: ③(2分)
由③式得: ④
如图所示,当PQ为圆形磁场的直径时,圆形磁场面积最小。(3分)
由几何知识可得:r=Rsinθ ⑤(2分)
其面积 ⑥
又由圆周运动规律可得: ⑦ (1分)
根据几何关系可知偏转角为2θ,则在磁场中运动的时间: ⑧(2分)
又 ⑨(1分)
且有 ⑩(1分)
故微粒从M运动到N的时间: (11) (2分)
考点:本题考查了带电粒子在磁场中的运动。
如右图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点是cd边的中点,一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场.现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向,以大小不同的速率射入正方形内,那么下列说法中正确的是( )
A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是![]() |
B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是![]() |
C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是![]() |
D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是![]() |